Почему, когда зеленый канал обрезается, он превращается в синий?

Я фотографировал снежные скульптуры ночью и заметил на своем Olympus O-MD E-M10 Mark II что-то странное.

Эта зеленая освещенная скульптура

когда зеленый канал взорван, становится синим

и затем в конце концов становится белым.

Зачем зеленый канал обрезать таким образом?

Свет, который вы описываете как «зеленый», также содержит компоненты «красного» и «синего» света. Они намного слабее зеленого компонента, но они есть.

Как только экспозиция становится достаточно яркой для полного насыщения зеленого канала, дальнейшее увеличение экспозиции не может увеличить значение, записанное в зеленом канале, до более чем 100%. Если зеленый цвет полностью насыщен за 1/100 секунды, он покажет зеленый канал на 100%. Если мы удвоим время экспозиции до 1/50 секунды, зеленый цвет все равно будет записан на 100%. Это максимальное значение, которое может быть записано для каждого канала.

Увеличение экспозиции дополнительно делает увеличить значение , записанное в красных и синих каналов до тех пор , пока воздействие достигает точки , где для каждого они тоже полностью насыщенными. Посмотрите на это следующим образом: если в вашей скульптуре отражается в 10 раз больше зеленого, чем синего, экспонирование в десять раз ярче, чем необходимо для полного насыщения зеленого канала, приведет к полному насыщению как зеленого, так и синего каналов. Камера не сможет показать, что зеленый в 10 раз ярче синего. Он покажет оба канала с одинаковым значением: 100%.

Когда все три канала полностью насыщены, мы получаем чистый белый цвет. Не имеет значения, что на сенсор попадает гораздо больше зеленого, чем красного или синего света. До тех пор, пока каждого цвета будет достаточно, чтобы полностью насыщать каждый цветовой канал, мы будем видеть эту область белым.

Кроме того, маски Байера на цифровых датчиках не имеют жестких границ между цветами : некоторое количество зеленого света проходит через красный и синий фильтры, некоторое количество красного и синего света проходит через зеленый фильтр и так далее.

_{Синяя линия показывает, какой процент света по всему видимому спектру подсчитывается синими фильтрами датчика Sony IMX249. Зеленые и красные линии показывают то же самое для зеленых и красных фильтров. Обратите внимание, что выше 820 нм все три более или менее одинаково чувствительны. Вот почему цифровые датчики имеют ИК-фильтр в стеке датчиков. Также обратите внимание, что отклик красных и зеленых фильтрованных сенсоров начинает увеличиваться по мере того, как длина волны опускается ниже 420 нм, поэтому в комплект датчиков также включен УФ-фильтр.}

Это очень похоже на использование цветного фильтра на объективе для съемки черно-белой пленки. Если мы используем красный фильтр, часть света от зеленых и синих объектов все еще проходит через фильтр. Эти зеленые и синие объекты кажутся темнее, чем они были бы. Но они не становятся полностью черными.

Таким образом, даже если свет, освещающий вашу скульптуру, был чисто зеленым, часть этого света будет проходить через красный и синий фильтры на датчике вашей камеры и регистрироваться в «красных» и «синих» пиксельных лунках. Переэкспонируйте достаточно ярко, и вы будете полностью насыщать все три канала.

Из комментария:

То, что мы можем видеть синие объекты через красный фильтр, не обязательно означает, что фильтр пропускает значительное количество синего. Это может означать, что синий объект имеет значительное отражение в красной части спектра. Например, # 3f00ff цвет также синий, но имеет немалый красный компонент.

Независимо от длины волны свет, который проходит через красный фильтр, включается в одно монохроматическое значение яркости для пикселей с красным фильтром. Не имеет значения, является ли свет красным, зеленым или синим - фотоны, пропущенные в этот сенсор (в пикселях), записываются одинаково. Просто более высокий процент красного света, который падает на красный фильтр, пропускается, чем процент синего света, который падает на красный фильтр. Но то , что проходит через считается как фотоны , а не красные фотоны или синих фотонов или зеленых фотонов .

По сути, у нас есть необработанный файл с цифрового датчика с маскировкой Байера - три монохромных изображения: одно состоит из половины пикселей датчика, отфильтрованных по зеленому, одно - из одной четверти лунок датчика, отфильтрованных по красному, и одно - из одной четверти пиксельных лунок датчика, отфильтрованных для синего цвета. Так же, как при съемке черно-белой пленки с цветными фильтрами, часть света от всего видимого спектра будет проходить через каждый фильтр. Мы можем взять три черно-белых отпечатка, отфильтрованных для трех цветовых каналов, и объединить их для получения цветной печати. Цифровой это тот же принцип. Так работают конусы в сетчатке человека.

Почему, когда зеленый канал обрезается, он превращается в синий?

На самом деле, это превращается в пурпурный. Посмотри внимательнее на свою картинку.

Когда зеленые клипы и два других канала (красный, синий) не работают, результат в основном понижает зеленый. Понижение зеленого имеет тот же эффект на оттенок, что и повышение красного и синего. Красный + синий - пурпурный, поэтому снижение зеленого само по себе делает оттенок более пурпурным.