RGB - цветное освещение и цвет объекта

[Korvin]

Здравствуйте. Помогите пож. разобраться. Есть меняющийся однородный объект, фотографируется на белой бумажной подложке. Фотографируется ежедневно (~ 15 раз) цифровым фотоаппаратом в несколько отличающихся условиях (освещение от неба, солнца нет, примерно в одно время утром после рассвета), меняется освещенность и цветовая температура. Программой определяется RGB объекта R1, G1, B1 и подложки (используемой как эталон для коррекции цвета) R2, G2, B2 по цифровому снимку. Т.е. получаем по каждому снимку 3 цифры по объекту и 3 по подложке.
Как скорректировать цвет и светлоту объекта по цвету и светлоте подложки, т.е. привести цифры по объекту к единому показателю, как если бы все фотографии были сделаны при одинаковых условиях освещения, желательно белом свете?

[rockclimber]

Korvin в сообщении #1168836 писал(а):

Как скорректировать цвет и светлоту объекта по цвету и светлоте подложки, т.е. привести цифры по объекту к единому показателю, как если бы все фотографии были сделаны при одинаковых условиях освещения, желательно белом свете?

Так есть же специальный софт (начиная со старого доброго фотошопа), который умеет это делать. Причем там можно не только цвета выравнивать, но и автоматизировать этот процесс. Или вам нужен сам алгоритм?

[wrest]

Korvin в сообщении #1168836 писал(а):

Как скорректировать цвет и светлоту объекта по цвету и светлоте подложки, т.е. привести цифры по объекту к единому показателю, как если бы все фотографии были сделаны при одинаковых условиях освещения, желательно белом свете?

Если нужно примерное решение, я бы посоветовал добавить в кадр заведомо серый объект типа такого http://www.studiolightingsupply.com/inventory/11456526/ и тыкать пипеткой в фотошопе (или где вы корректируете) в него.
Бумага в качестве эталона нейтрального цвета не очень-то подходит.

[Korvin]

Спасибо откликнувшимся. Я исходил из того, что RGB аддитивная система, и достаточно вычесть оставляющие. Но оно не работает так проcто.
Вот ниже верхний ряд объект, нижний подложка. Серая шкала уже поздно. Но белая бумага достаточно равномерная, сам объект более неравномерный, пришлось усреднять по площади, он зернистый под увеличением.
Визуально видно, как меняется объект в динамике. И выпадающие из ряда измерения (второе слева) подкрепляются выпадением подложки ниже. Осталось только вычесть одно из другого, но каким образом, зная только RGB?

[rockclimber]

Еще уточнить...
Какие у вас условия для съемки? Объект стоит всегда в одном месте? Камера на штативе и ее никто не трогает? А фотоаппарат какой? Он снимает в RAW формате? Точку фокусировки выбрать можно? Часть ваших забот вполне можно переложить на него.
Как вы собираетесь контролировать одинаковость? На глаз или какими-то алгоритмами анализа изображения?
А обстановка вокруг объекта какая? Появляются ли рядом какие-нибудь ярко окрашенные объекты, которые могут давать блики?

-- 14.11.2016, 14:49 --

Попробовал сделать что-нибудь в фотошопе гимпе...



Каждую из подложек сделал одинаково серой (ну, плюс-минус), при этом цвета объекта съехали кто в лес, кто по дрова. Хотя и похожи немного. Сдается мне, работа будет не из легких.
И вы все-таки скажите, вам надо свой софт писать или чужой использовать можно?

[wrest]

Korvin в сообщении #1168939 писал(а):

Я исходил из того, что RGB аддитивная система, и достаточно вычесть оставляющие. Но оно не работает так проcто.

О, нет конечно, оно вообще так не работает в общем случае.
RGB это просто буквосочетание, означающее что информация о цвете как-то представлена тремя числами.
То что у rockclimber не получилось получить схожий цвет объекта, говорит о (всем сразу или некотором из перечисленного ниже):
1. Бумага (подложка) - не серая (и не белая) при использованых типах освещения!
2. Спектральная характеристика объекта "рваная", "не гладкая".
3. Спектральная характеристика освещения "рваная", "не гладкая".
4. Использовались jpeg а не raw файлы фоток, что затрудняет фотошопу получить правильный цвет.

[rockclimber]

wrest в сообщении #1168967 писал(а):

1. Бумага (подложка) - не серая (и не белая) при использованых типах освещения!

А это, кстати, не должно вроде бы сильно влиять. Главное, что она всегда одинаковая.

[wrest]

rockclimber в сообщении #1168971 писал(а):

А это, кстати, не должно вроде бы сильно влиять. Главное, что она всегда одинаковая.

Зависит от значения термина "одинаковая".
Белая (серая) карта это такая, которая не меняет спектральный состав падающего на неё света при отражении (то есть просто отражает с постоянным коэффициентом свет любой длины волны регистрируемого фотоаппаратом диапазона). Тогда, цвет который принимает серая карта на фотке -- это цвет освещения, для чего она собсно и нужна. Бумага больше отражает в синей и УФ части, и вообще, в зависимости от отбеливающего состава может иметь разные сюрпризы в спектральной характеристике.

[Munin]

То есть, если развести чернила, и вымочить в них бумагу, серого объекта не получится? :-)
(Вариант для олдфагов: частично засвеченная фотобумага.)

[arseniiv]

Надо фотографировать через дифракционную решётку и щель в чёрном-пречёрном экране. Потом ещё сфотографировать саму щель и найти оригинал свёртки с ней тех картинок, чтобы подчистить спектры. А вот что делать дальше, зависит от того, что нужно получить…

-- Пн ноя 14, 2016 18:51:16 --

Munin в сообщении #1168996 писал(а):

То есть, если развести чернила, и вымочить в них бумагу, серого объекта не получится?

Даже если у чернил везде одинаковый коэффициент отражения, добавление их к бумаге с непостоянным просто сгладит зависимость.

[Munin]

Не факт, чернила засохнут поверх бумаги...

[arseniiv]

Если бумага совсем через них просвечивать не будет, ладно. Но тогда остаётся проблема со спектральными характеристиками чернил. Вряд ли она прям такая плоская. И ещё: если чернила слишком чёрные, их изображение на фотографии может содержать достаточно шума, чтобы всё испортить.

[wrest]

Munin в сообщении #1168996 писал(а):

То есть, если развести чернила, и вымочить в них бумагу, серого объекта не получится?

Если какие-нибудь чернила как-нибудь развести и вымочить в них какую-нибудь бумагу, серый объект не получится.

Изготовление серых карт довольно непростая штука.
Из встречающихся в природе, подходят снег, облака.

Как правило, белки глаз нейтрального (серого) цвета.

Белые ткани тоже, как правило, нейтральные по цвету.

Может, еще какие примеры есть. Но обычная бумага -- не из их числа.

-- 14.11.2016, 17:51 --

arseniiv в сообщении #1169006 писал(а):

И ещё: если чернила слишком чёрные, их изображение на фотографии может содержать достаточно шума, чтобы всё испортить.

Помимо серых карт, для фотографов делают также белые и черные. Все с плоскими спектральными характеристиками.

Серая отражает 18% падающего света.
Черная 0%
Белая -- близко к 100%

Соответственно, черная карта должна попасть в ноль яркостей, серая -- в середину, белая -- в максимум (если, конечно, в кадре нет источников света, тогда в максимум яркостей должны попасть они).

-- 14.11.2016, 18:02 --

arseniiv в сообщении #1168998 писал(а):

Потом ещё сфотографировать саму щель и найти оригинал свёртки с ней тех картинок, чтобы подчистить спектры.

Ну, примерно так. С последующим преобразованием в некое "RGB".
Однако, если априори известны спектральные свойства источника света (например это нагретое тело с соответствующим спектром -- спираль лампы накаливания, солнце и т.п.), а также известны спектральные свойства какого-то объекта в кадре (например -- серая карта), то задача "баланса белого" (если понимать ее так: как бы выглядел объект при освещении белым солнечным светом в полдень) в среднем упрощается до регулировки "цветовой температуры" в фоторедакторе. Тогда при "хороших" (т.е. более-менее гладких) спектральных характеристиках, цвет "правильный" цвет остальных объектов в кадре можно просто вычислить.

[rockclimber]

wrest в сообщении #1168976 писал(а):

rockclimber в сообщении #1168971 писал(а):

А это, кстати, не должно вроде бы сильно влиять. Главное, что она всегда одинаковая.

Зависит от значения термина "одинаковая".

Я имел в виду бумагу в задаче ТСа. Берем какую-то бумагу, назначаем ее эталоном белизны, и фотографируем с ней объект. Главное, чтобы каждый раз это был тот же самый лист бумаги. Безобразно, зато единообразно.

wrest в сообщении #1169017 писал(а):

Из встречающихся в природе, подходят снег, облака.

Как правило, белки глаз нейтрального (серого) цвета.

Белые ткани тоже, как правило, нейтральные по цвету.

Может, еще какие примеры есть.

Буквально вчера опытным путем выяснил, что белая водоэмульсионная краска дает очень неплохой результат. С серой картой не сравнивал в виду отсутствия последней.

[arseniiv]

wrest в сообщении #1169017 писал(а):

Черная 0%
Белая -- близко к 100%

Тогда уж и чёрная — близко к 0%. Ровно нуля нет даже у недавно придуманного покрытия из углеродных нанотрубок, про которое говорили, что покрытые им трёхмерные объекты на глаз кажутся плоскими (хотя, думается, это не обязательно первое покрытие с таким свойством при среднем освещении).