New Paper: De Invloed van de Achtergrond bij de Opname van een Opzicht

22 03 2011

A new paper has finally been finished. You can see it either by pressing the paper button in the menu or press the link below:

https://timzaman.wordpress.com/papers/

If anything, it includes many typo’s. It is a very early release, any comments and notes could be sent through e-mail.

unrevised draft

PLAIN TEXT ALERT

obviously this is available in neat PDF format in the [PAPERS] section!

De Invloed van de Achtergrondbij de Opname van een Opzicht

unrevised draft

T. Zaman, Faculteit 3ME, Delft University of Technology

21 Maart, 2010

 

Samenvatting

Een opstelling die kleurgekalibreerd is met een overwegend witte ach-tergrond, kan clipping veroorzaken in de donkerste partijen van een op-name. Voornamelijk als het op te nemen object donker is en relatief grootvan formaat. Een dergelijk object obstrueert de invloed van de witte ach-tergrond, namelijk het verlichten van de donkere partijen. Het is mogelijkdat dit de opname zodanig verduistert dat er clipping optreed. Dit zal ineen dergelijk geval ook gebeuren als er op wit wordt gekalibreerd, en ver-volgens op zwart wordt opgenomen. Als de opstelling kleurgekalibreerd zou zijn met een zwarte achtergrond, zou het op te nemen object alleeneen invloed hebben op zichzelf. Dit omdat de zwarte achtergrond per de- nitie geen licht reecteert, en dus geen invloed heeft op het object. Depraktische aanbeveling is om targets op te nemen in een zo donker moge-lijke omgeving, gebruikmakend van targets met zo min mogelijk lichtop-brengst. De oorzaak van dit fenomeen is mogelijk overstraling, dit is nietonderzocht.

1 Introductie

Zwart is altijd de mode bij de uitvoering van fotogra e, zowel in de behuizingvan de apparatuur als de kleding van de fotograaf. De kleur zwart neemt ineen ideaal geval alleen licht op, wat betekent dat het geen invloed heeft op hetresultaat van de opname. De aanwezigheid van lichtere kleuren buiten het re-levante object, zal invloed hebben op het resultaat van de opname. Dit is nietper de nitie een probleem, omdat daarvoor gecompenseerd kan worden1.De problemen dagen zich in de praktijk op als een object, zoals een relatief groteen donkere prent in een fotogra sche opstelling word gelegd die een lichte on-dergrond heeft (en is gekalibreerd op deze lichte ondergrond). Dit betekent datdoor introductie van dit donkere object de lichte achtergrondinvloed vermin-derd. Dit leidt ertoe dat de belichting vermindert, waardoor in theorie clippingin het zwart zou kunnen ontstaan. Deze praktijksituatie is de aanleiding van dit1Zoals de belichtingswaarde (EV) van de camera verlagen, of de verlichting bij te stellen.1korte onderzoek waarin we de invloeden van een zwarte en witte achtergronddocumenteren.

2 Opstelling en targets

Als testopstelling voor dit onderzoek gebruiken we een vertikaal georienteerdecamera, gericht op een opnamevlak ter grootte van een A0. De camera staatingesteld om A3 formaat op te nemen op 300 dpi. Als test-targets worden deKodak Greyscale (Q13) en de X-rite ColorChecker SG gebruikt. Het totale op-pervlak zal bedekt worden met mat wit karton, waarna een mat zwart kartonneergelegd wordt ter referentie. De camera is gekalibreerd op de witte achter-grond.

3 Kodak Gray Scale (Q13)

De Kodak Gray Scale zal eerst subjectief bekeken worden, alvorens we mogelijkeen conclusie kunnen trekken na het doormeten van de waarden

.3.1 Optische vergelijking

In guur 1 zijn twee uitsneden van een grijstrap van de Q13 te zien, met eenrespectievelijk zwarte achtergrond en een witte ondergrond. Beide opnamen zijngemaakt in dezelfde opstelling met dezelfde instellingen, en gekalibreerd zodatde Q13 met de witte achtergrond voldoet aan de normwaarden2. Afhankelijkvan het medium waarop het onderstaande guur bekeken wordt, is te zien datbij de Q13 die is opgenomen met de zwarte achtergrond, de donkere tintendonkerder zijn geworden, terwijl de lichte tinten hetzelfde lijken te zijn. Hetovergangsgebied waar een waarneembaar verschil is in de twee situaties lijkt inde midden-grijs tinten te liggen.Figuur 1: Een Q13 met een zwarte achtergrond (boven) en een witte (onder)

3.2 Gemeten vergelijking

De twee testbeelden zijn omgezet naar L*ab in Photoshop. Vervolgens zijn degemiddelden genomen van de waarden binnen de patches. Deze zijn met behulpvan Matlab weergegeven in guur 2.De absolute verschillen in het resultaat uit guur 2 is geillustreerd in -guur 3. In dit guur is tevens de grenswaarde van 2 L* weergegeven, zoals bijMetamorfoze wordt gehanteerd[1].2Zoals deze worden gegeven door Kodak, tevens vermeld in de richtlijnen van BureauMetamorfoze2Figuur 2: Absolute waarden in L* van de twee opnamen van een Q13Figuur 3: Verschil in L* van de twee opnamen van de patches in een Q13In de eerste (lichtste) patches van de Q13 is geen waarneembaar verschilin densiteit. Vanaf ongeveer de negende tot de donkerste patch is het verschiltoenemend signi canter. Het verschil is vanaf de tiende patch zelfs zo signi -cant, dat het verschil in L* zelfs boven de eerder genoemde norm met waarde 2uitkomt. De laatste en donkerste patch is in dit geval zelfs 8 L* donkerder.

4 X-Rite ColorChecker SG (SG)

Vanwege het formaat en de grote hoeveelheid patches op de SG slaan we desubjectieve optische vergelijking over. De SG wordt slechts doorgemeten metMatlab. Kennis van de indeling van de patches van de SG is verondersteld.3

4.1 Gemeten vergelijking

De methodiek van het opnemen en verwerken van deze vergelijking is hetzelfdeals die van de voorgaande Q13. Vervolgens worden de verschillen gemeten enweergeven in guren.In guur 4 is het verschil in L* weergeven. De resultaten komen overeen metdie van de Q13, de lichte tonen zijn nauwelijks veranderd, terwijl de donkerepatches allen een L* verschil hebben met een waarde van rond de 6. Signi canteverschillen zijn ook te zien in de gekleurde patches.Het verschil in componenten a en b is weergeven in guren 5 en 6. Hier zijnverschillen te zien uiteenlopend tot een waarde van 2.Figuur 4: Verschil in L* van de twee opnamen van de patches in een SG5 ConclusieEen witte achtergrond zorgt ervoor dat donkere tinten lichter worden, terwijlhet geen invloed heeft op de lichte tinten. Dit betekent dat als de witte achter-grond verdwijnt, hetzij door introductie van een nieuwe (donkere) achtergrondof anders een donker object, de belichting van het totaal vermindert. Het iswaarschijnlijk dat dit komt door overstraling, maar dit is niet onderzocht.De daling van de lichtintensiteit van de opname in de gebruikte opstelling zorgtvoor een daling van 8 L* in de donkerste partijen van de test target na in-troductie van de donkere ondergrond. De implicaties hiervan zijn geillustreerdin guur 7. In dit guur is een hypothetische target gevisualiseerd, met eenbelichtingswaarde van 0 tot 100. Deze target is zodanig gekalibreerd met eenwitte achtergrond. Als deze target vervolgens zou worden opgenomen met eenzwarte achtergrond, zal er clipping optreden in de donkerste 6%.

Figuur 5: Verschil in a van de twee opnamen van de patches in een SGFiguur 6: Verschil in b van de twee opnamen van de patches in een

SGFiguur 7: Een op wit gekalibreerde hypothetische target met een belichtings-waarde van 0 tot 100 (boven), dat vervolgens op zwart wordt opgenomen

Referenties[1] Hans van Dormolen, Robert Gillesse, and Henriette Reerink. Richtlijnen preservation imaging metamorfoze, conceptversie. Bureau Metamorfoze, Sep-tember 2007.

Advertisements

Actions

Information




%d bloggers like this: