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Gestione del colore - tutorial


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avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 14:53

Ho pensato che potrebbe essere utile un tutorial per la gestione del colore nella fotografia digitale; una guida semplice, ma rigorosa, ad uso di tutti quelli che affrontano la tematica per la prima volta, oppure che già si sono imbattuti nella selva di informazioni spesso incomplete o errate che si trovano in internet e in tanti libri.

Quindi..... andiamo a incominciar Sorriso

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:04

molto utile!!!

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:06

Lodevole iniziativa. Sono tutt'orecch...occhi...Eeeek!!!

avatarjunior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:07

segnalibrato Sorriso

user30838
avatar
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:08

anch'io voglio MrGreenSorriso

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:09

e quindi?Eeeek!!!

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:18

Il colore :

Cosa è il colore? In fisica non esiste, non c'è; i colori non esistono proprio. Non è strano perché il colore è una percezione, è soggettivo, esiste solo nella nostra mente.
Il colore è il risultato di una complessa catena di eventi neurologici che partono da uno stimolo a una radiazione spettrale; il famoso campo di frequenze di luce visibile. E' la dominanza di una certa frequenza (la sua maggior energia) che determina il colore di un oggetto che noi percepiamo.
Possiamo dedurne che sono tre gli aspetti che determinano il colore apparente di un oggetto :

La sua superficie : quale parte dello spettro riflette
L'illuminante : la sorgente spettrale che lo illumina
L'osservatore : la nostra soggettività

Le prime due variabili sono grandezze fisiche univoche, misurabili e riproducibili; la terza no.
Per rendere la gestione colore una scienza esatta si deve oggettualizzare la nostra percezione; per questo la commissione CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) ha definito un modello standard della percezione umana.

I modelli sono 3 :
CIE 1931
CIE 1931 modificato Judd-Vos
CIE 1964 extrafoveale

Senza dilungarci troppo, questi modelli ci forniscono quello che è possibile chiamare "gamut umano" cioè la gamma colori che mediamente un essere umano può percepire.

Questo è il grafico del CIE 1931 :




avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:22

si ma le cose semplici quando arrivano? Eeeek!!!

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 15:24

Partito alla larga.

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 16:18

Dalla fisica alla sensazione :

Il processo di "traduzione" si esemplifica in questo schema :

radianza --> luminanza --> brillanza

che sono in ordine una grandezza radiometrica, una grandezza fotometrica e una percezione.
La radianza (radiance) si misura in Watt allo steradiante al metro quadro.
La luminanza (luminance) in candele al metro quadro
La brillanza (brightness) invece non ha unità di misura, è la nostra percezione della luminanza

Quindi per adesso non parliamo di colori, solo di intensità della luminanza.

Intervallo dinamico di luminanza :

E' il rapporto tra il valore minimo e massimo della luminanza; chiamato anche dynamic range o contrast ratio.
Il dynamic range è un numero adimensionale.

Nella catena della fotografia il dynamic range interessa ogni dispositivo atto alla cattura e riproduzione del colore; per esempio :

Nella scena da fotografare definisce il numero di stop necessari per la corretta esposizione singola atta a catturare tutta la scena senza perdita di informazioni.

Nel sensore definisce la sua massima capacità di discernere tra il segnale minimo e massimo.

Nel monitor definisce il massimo contrasto tra il bianco e il nero.

Numericamente possiamo immaginare una scena illuminata al suo massimo da 8000 cd/m2 e al suo minimo da 0,2 cd/m2
8000/0,2=40000 per convenzione si usa normalizzare il valore nella scala logaritmica del 2, che equivale a 15 stop

Mentre un monitor con un rapporto di contrasto 1:500 (contrasto puro non dinamico) equivale a circa 9 stop

Questo ci dice anche che chi afferma "il monitor ha molti più stop del sensore" dice una stro... ehm... inesattezza

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 16:33

Le stelle la chiarezza e il grigio :

Dal fattore di luminanza alla chiarezza...

il fattore luminanza è il fattore di riflessione di una superficie che viene illuminata e la cui luce riflessa viene misurata in una determinata direzione e confrontata con la luce totale incidente. Il fattore di luminanza è psicofisico ed è stato definito in un intervallo di 0 a 1 (adimensionale).

La chiarezza (lightness) è la percezione del fattore di luminanza. Definito anch'esso da un intervallo adimensionale da 0 a 100.

Quando il fattore di luminanza (più o meno la riflessione) di un oggetto è zero la chiarezza è nulla. Cioè vediamo nero. Man mano che il fattore di luminanza aumenta anche la chiarezza aumenta, ma non in modo lineare.

Chiarezza CIE L* :





Questo spiega per esempio il fenomeno per il quale non percepiamo (vediamo) le stelle di giorno; l'aumento di luminanza apportato da un astro non si traduce in un incremento di chiarezza percepibile.

Il grafico ci dice anche che per un fattore di chiarezza media 50 corrisponde una luminanza di 0,18, che altri non è se non il famoso grigio 18%.

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 16:52

la parte noiosa è quasi finita.. saltiamo alcune (tante cose) che correlano la percezione alla fisica e parliamo di..

Metamerismo :

definizione : Il metamerismo consiste nella possibilità di ottenere la stessa sensazione di colore in presenza di luce con differente distribuzione spettrale.

Il fenomeno del metamerismo non è eliminabile perché è una proprietà del sistema visivo dell'uomo. Esso è presente anche nella strumentazione per la misurazione del colore. Il metamerismo può essere considerato sia un fatto positivo che negativo. Positivo perché, grazie ad esso, la riproduzione dei colori degli oggetti non luminescenti (stampa, televisione, fotografia, ...) è possibile con tecniche semplici, negativo perché, unificando il colore per distribuzioni spettrali diverse, non ne consente la discriminazione. Il metamerismo complica notevolmente anche il problema della trasformazione delle coordinate di colore dagli spazi strumentali allo spazio dell'Osservatore Standard. Per riassumere il fenomeno del metamerismo diciamo che: due oggetti, ugualmente illuminati, possono avere lo stesso colore con una determinata sorgente di luce, ma colore diverso con un'altra sorgente di luce.

Questo ci indica che gli illuminanti nella gestione del colore sono di vitale importanza; durante l'elaborazione la luce ambientale dovrebbe essere nota e compensata in monitor, oppure adattata. L'osservazione ed esposizione delle stampe dovrebbe essere fatta sotto un illuminante corrispondente a quello usato per la creazione dei profili colore della stampante/carta.

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 16:55

la parte noiosa è quasi finita.. saltiamo alcune

dai salta anche le altre MrGreen

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 17:33

La gestione colore nella pratica :

Ok qui si arriva al sodo e al pratico soprattutto.

Come abbiamo detto i colori non esistono, e per le macchine è così; quindi nessuna delle nostre periferiche ha nozione sui colori. L'unica informazione che può essere inter scambiata sono coordinate colorimetriche.
Per dar significato a queste coordinate ogni periferica che cattura o riproduce il colore deve essere caratterizzata da un suo profilo specifico, in mancanza del quale ne verrà usato uno generico o errato, con conseguenti disastri.

Lo scatto in RAW :

Se scattiamo in RAW non dobbiamo preoccuparci, nel momento, della gestione del colore. Il RAW infatti non è una immagine e non contiene nessuna coordinata colorimetrica. Le impostazioni dello spazio colore in camera (sRGB AdobeRGB), bilanciamento del bianco, nitidezza, ecc.. non influiscono minimamente sul contenuto del RAW.

Conversione da RAW a immagine :

Senza andare in profondità, quando il RAW viene convertito dal software che usiamo, subisce vari stadi di trattamento :

linearizzazione
demosaicizzazione
bilanciamento del bianco
conversione dei dati RGB device dependent in dati colorimetrici

La cosa che ci interessa avviene nell'ultima fase, quando alla nostra foto vengono assegnate le coordinate colorimetriche che ci consentiranno di vederla.
Questa conversione avviene solo se è nota la tabella di caratterizzazione, o profilo colore, della nostra fotocamera.
Come fa il programma a conoscerla? Ne ha una in memoria che è stata calcolata in laboratorio su di un esemplare dello stesso modello, talvolta sotto un solo specifico illuminante, altre volte sono presenti profili anche di diversi illuminanti.
Ogni produttore di software ha tabelle più o meno diverse, più o meno accurate; spesso si crede che il software proprietario sia migliore, ma non è così. L'affermazione circa il fatto che Canon pubblica il profilo delle fotocamere e Nikon no, che ho sentito di recente per esempio, è un tipico errore logico. Non ha senso pubblicare il profilo di una fotocamera, sarebbe solo un profilo riferito a un esemplare specifico unitario. Preferire quello presente in CaptureNX a quello di CameraRAW o CaptureOne o qualsiasi altro non ha senso; è sempre e comunque una approssimazione che non caratterizza la nostra fotocamera in possesso.

Se vogliamo un profilo accurato l'unica alternativa è crearlo noi stessi. Come si fa? E' abbastanza semplice; basta fotografare in condizioni di luce controllata un apposito target come questo qui :





L'apposito software di caratterizzazione ci fornirà automaticamente il profilo.

Possiamo scegliere se crearne uno solo oppure molteplici, sotto molteplici illuminanti; per averne per esempio uno per quando si fotografa in luce solare, uno sotto lampade a incandescenza, neon, cielo nuvoloso, ecc..
Quando il profilo è uno solo, o comunque gli illuminanti presenti nei profili e quello della scena ripresa non corrispondono, il software crea per interpolazione una tabella provvisoria; maggiore è il numero di profili creati maggiore è il grado di accuratezza anche per una interpolazione.

Ha senso fare questo? In teoria sì, è il modo ortodosso per trattare il colore. Nella pratica non tanto, questo perché nella fotografia artistica non ci interessa tanto riprodurre esattamente il colore originale; nella fase di PP il colore subisce di solito variazioni molto più ampie di quelle apprezzabili tra un profilo ad hoc e un profilo generico presente nei programmi RAW.

avatarsenior
inviato il 25 Ottobre 2013 ore 17:40

dai salta anche le altre

Ma anche no!
Finalmente un po' di approfondimento! Ben venga ogni tanto un thread un po' più elevato dei soliti che chiedono come si accende la fotocamera MrGreen

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