Witbalans instellen m.b.v. verschillende grijskaarten

[MarcB]

Het viel me op dat grijskaarten van diverse fabrikanten, verschillende kleuren grijs gebruiken. De grijskaart van de ColorChecker Passport van X-Rite is bijvoorbeeld een stuk lichter als de Lastolite EZY-Balance 1250. Wat me nu niet duidelijk is, hoe kan het dat je met verschillende kleuren van grijskaarten, toch dezelfde witbalans instelling krijgt.

Om te zien of dit ook een daadwerkelijk verschil in witbalans zou geven heb ik een paar foto's geschoten en vervolgens via Capture NX de witbalans ingesteld. Dit heb ik gedaan met zowel Lastolite als ook X-Rite, zie onderstaande foto waarbij ik de gemeten waarden heb toegevoegd.



Er zit dus enig verschil in de gemeten waarden (witbalans foto is ingesteld op basis van Lastolite).


Aangezien de Lastolite twee zijden heeft, grijs en wit heb ik dezelfde controle gedaan met de witte zijde. Zie onderstaande foto.



Wederom enig verschil in gemeten waarden (witbalans foto is ingesteld op basis van Lastolite).


Wat me nu niet duidelijk is, is het volgende:

• Waarom kan je met verschillende kleuren grijs de witbalans hetzelfde instellen?
• De verschillen in de gemeten waarden lijken verwaarloosbaar klein, is dit correct?
• Kan ik met een willekeurig stuk grijs papier ook de witbalans correct instellen?

[ATOR]

Je moet onderscheid maken tussen kleur en toon/helderheid. Je kunt dezelfde kleur grijs hebben in een hele reeks tonen van donker tot licht.

Het witbalans pipetje let alleen op de kleur, niet op de toon.

Op de eerste bladzijde van je colorchecker passport vind je patches met verschillende kleuren grijs, waarmee je de witbalans kunt variëren.


Je kunt met een willekeurig stuk grijs papier of beton of iemands jas de witbalans wel instellen maar het is onwaarschijnlijk dat het object exact grijs van kleur is. Als het precies moet dan heb je een goede grijskaart nodig.

[ben42]

Een goede grijskaart zal alle kleuren van het licht (zichtbaar licht) in dezelfde mate reflecteren.

Voor de belichting wordt over het algemeen aangehouden dat grijskaarten voor iedere kleur een reflectie dient te hebben van 18 procent.
Voor de kleur instelling hoeft een grijskaart niet precies 18 procent te reflecteren, maar dit zou b.v. ook 30 procent of 12 procent kunnen zijn, zolang het voor iedere kleur maar hetzelfde is.
Dus de ene grijskaart kan donkerder zijn dan de andere grijskaart, maar de kleur kan hetzelfde blijven.

Een volgend aspect dat dan nog meespeelt is de richting waarin het licht wordt gereflecteerd, meestal zijn grijskaarten 'mat', maar als je kaart verlicht met een licht onder een kleine hoek, zie je toch dat de reflectie onder dezelfde hoek sterker is dan in andere richtingen. In extreme gevallen 'glimt' een grijskaart.

18 procent reflectie, goede spreiding en voor iedere kleur hetzelfde. Daar zitten wat variaties is, een perfecte grijskaart bestaat niet.

Voor de witbalans mogen de variaties in reflectie en in spreiding aanwezig zijn, zolang ze voor iedere kleur maar hetzelfde zijn of zeer gering. Een witte plaat (in de praktijk 90 procent reflectie) zou dezelfde witbalans moeten opleveren als een grijskaart.
Een zwarte plaat (in de praktijk 2 procent reflectie) zou in principe zelfs dezelfde witbalans moeten opleveren.

Ben

[Léon Obers]

Een witte plaat (in de praktijk 90 procent reflectie) zou dezelfde witbalans moeten opleveren als een grijskaart.
Een zwarte plaat (in de praktijk 2 procent reflectie) zou in principe zelfs dezelfde witbalans moeten opleveren.

Dat is alleen als je uitgaat van een rekenkundig theoretische vergelijking. Betrek je de eigenschappen van sensors erbij en hoe licht na AD omzetting als data wordt vastgelegd, zal de witbalans gemeten bij donkere toonwaarden relatief erg onnauwkeurig zijn (ruis geeft een behoorlijke spreiding).
Bij hoge lichtwaarden rondom de "clippingwaarden" van de RGB kanalen eveneens, maar er net onder prima.
Witbalans afstemmen uitgaande van een zwarte plaat zou ik dus nooit doen. Vanuit een wit vlak, zolang je zorgt dat geen van de RGB kanalen clipt, veilheidshalve er nog een stukje onder (iets krapper belichten), is wel een uitstekende referentie.
(Vandaar dat er specifiek ook "witkaarten" zijn om de witbalans af te stemmen).

Overigens is de term "witbalans" voor een camera enigszins verwarrend. Stamt nog uit de tijd van video (met video-buizen).
Een term als "neutrale grijsbalans" past feitelijk beter bij de wijze hoe een camera "neutraal" op het licht wordt afgestemd.

[ben42]

Leon heeft natuurlijk helemaal gelijk.

Vanaf een zwarte plaat moet je natuurlijk niet de witbalans bepalen.
Allereerst de hoeveelheid licht is natuurlijk zo gering mogelijk gemaakt bij een zwarte plaat.
En nog belangrijker, bij het iets zwart maken hebben ze gepoogd het oppervlak zo donker mogelijk te maken en hierbij is de kleur van veel minder belang. Dat betekend waarschijnlijk dat het zwarte oppervlak als je dit al zou meten niet eens neutraal van kleur is.
Het deel van de zwart oppervlak had ik dus helemaal niet zo mogen schrijven. (Zelfs het principe daarvan is niet correct). Sorry.

Ben

[Patrick]

Ergens 0,01 verschil is natuurlijk geen verschil. Dat is vast binnen de foutmarge die hierbij kan plaatsvinden.

[MarcB]

Bedankt voor de reacties, ben weer een stuk wijzer geworden

[MarcB]

Het onderwerp houdt me toch nog even bezig, gerelateerd aan dit onderwerp is de belichting die je ook met de grijskaart kan instellen. In dit geval is de toon van de grijskaart toch wel degelijk van invloed?

[Jur]

Voor lichtmeting is inderdaad de 18% reflectie-waarde van een grijskaart van belang. Voor witbalans is een lichtere kleur grijs doelmatiger en is het bovendien extra van belang dat de grijswaarde absoluut neutraal van "kleur" is.

Wellicht dat enkele van de (reclame-)filmpjes van WhiBal de zaak wat voor je verduidelijken. KLIK

[MarcB]

Wat ik uit de reacties begrijp m.b.t. Witbalans is het volgende:

Licht- naar donker grijs wordt verkregen door de primaire kleuren (RGB of wellicht beter YMC aangezien het over een grijskaart gaat) in intensiteit gelijkwaardig te variëren. Aangezien je in alle variaties praat over neutraal grijs wordt elke kleur door de grijskaart exact hetzelfde gereflecteerd. Ofwel, je kan lichte- én donkere grijskaarten gebruiken voor witbalans. Is dit correct?



De enige vraag die dit nu oproept, als grijs geen kleur is (evenals wit en zwart), wat is het dan wel…

[iJoost]

Witbalans gaat over kleur, de helderheid van de kleur doet er in theorie niet toe. In de praktijk heb je echter te maken met digitale techniek en ben je beter af met een wat lichtere kaart. Die geeft een hogere nauwkeurigheid. Maar nooit zo licht dat je kans loopt op overbelichte delen, want dan meet je natuurlijk onzin (qua kleur-balans).

Verder maakt het niet uit welke kaart je gebruikt zolang de kaart die je gebruikt maar een geheel vlak reflectiespectrum heeft. Dus dat ie voor alle kleuren (frequenties) licht even sterk reflecteert. De enige manier om dit te beoordelen is door het spectrum door te meten. Een kaart die neutraal grijs licht reflecteert in een soort wit licht kan helemaal niet neutraal zijn in een ander soort wit licht als de reflectie van de kaart niet overal hetzelfde is in het hele spectrum. En omdat het nu juist om de kleur van het licht gaat, heb je aan zo'n kaart dan ook helemaal niets. Hij moet gewoon domweg over het hele zichtbare spectrum overal evenveel reflecteren.

Overigens worden grijs-kaarten ook wel gebruik om mee te belichten maar dan wordt het dus weer een ander verhaal. Dan is de exacte helderheid juist wel van belang. Maar dat lijkt me duidelijk.

[schippie]

Jawel want voor de witbalans (balans !!) is het van belang dat de R,G,B gelijk zijn aan elkaar dus of 130,130,130 of 90,90,90 de eerste kaart is donkerder grijs dan de tweede.Maar ze geven een goede witbalans bij gebruik.

[PdeBie]

Ik zie ook regelmatig in webshop lensdoppen voor witbalans meting. Daar zit dan als het ware een grijs 'bolletje' in die licht doorlaat.
Hoe goed werkt dat?

[Léon Obers]

In principe op dezelfde manier, maar dan als doorzicht van dat plastic ofwel via "opvallende lichtmeetmethode". Zou je de camera 180 graden gedraaid net voor de grijskaart kunnen neertzetten voor een vergelijkbaar resultaat.