论数码成像的色彩平衡

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[174 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-21 22:45 原文由第二名在2011-06-21 18:26发表测试SD15“绿卡”自定义，不明媚的阳光下，红色汽车严重偏橙，SPP色盘无法矫正除去定义所用显示设备与LZ不同，SD15相比DP1有很大变化，应该不适用LZ的“绿卡” 希望LZ的研究继续下去，毕竟我们能改动的只有白平衡，适马的算法我们改不了期待移动通信弟兄也拿出可行性操作办法来，多一个研究方向是一个，通道混合器还是免了吧对了，我刚才解了几张DP1X的X3F文件，发现在SPP中可以调整“色彩模式”，这个模式似乎每改换一次出图就需要重新计算，和调整白平衡设置一样，我猜每个色彩模式对应一个不同的色彩转换矩阵，不知你用SD15的时候，这个模式是选哪个？
[173 楼] 虾米泡菜 [泡菜] 11-6-21 22:15 原文由移动通信在2011-06-20 23:41发表嗯，这个和我的观点相同：X3应该用3X3矩阵从串扰混色信号里面还原出原始光谱信号强度（实际上就是对应你说的“bayerRGB”），然后做AWB（避免非线性放大），然后转换至不同的色域空间。我这里说的X3的3X3矩阵和色域转换“color matrix”是不同概念的。个人觉得你说的串扰混色信号--〉bayerRGB可能只是简单的线形运算。
[172 楼] yayongm [资深泡菜] 11-6-21 21:04 原文由 johnyj 在2011-06-21 21:00发表有关色彩串扰这个奇怪的概念，我去GOOGLE查了一下，找到这么一篇论文 http://www.imagesensors.org/Past%20Workshops/2001%20Workshop/2001%20Papers/pg%20133%20Agranov.pdf 就我看，完全是错误的概念，感觉对光学的基本概念还很模糊。这篇论文里，认为如果红色通道感受到了绿色通道感知波长范围内的光，就 ...... 楼主，能把169楼删了吗？刚以为明白了，现在就开始犯浑...... 另：我知道，计算机的存储能力很NB，号称多少多少，但是，我还是觉得没有人脑NB......这事交给那些喜欢探讨的理论家去搞就行，偶兴趣不大...... 还有，报纸电视整天吹牛说我们对自然了解多少多少，事实上，我们对自己的了解几乎是零......悲剧...... [yayongm 编辑于 2011-06-21 21:08]
[171 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-21 21:00 有关色彩串扰这个奇怪的概念，我去GOOGLE查了一下，找到这么一篇论文 http://www.imagesensors.org/Past%20Workshops/2001%20Workshop/2001%20Papers/pg%20133%20Agranov.pdf 就我看，完全是错误的概念，感觉对光学的基本概念还很模糊。这篇论文里，认为如果红色通道感受到了绿色通道感知波长范围内的光，就是色彩串扰事实上，人眼不是用这种方式分段感知光线的，人眼的M和L色觉细胞，感知的波长段绝大部分是重合的，照这种分析，人眼所产生的色彩串扰是最大的，但这并不影响人分辨一百万种颜色，可见所谓“色彩串扰”对准确地分辨不同的颜色没有任何影响
[169 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-21 20:34 原文由第二名在2011-06-21 18:26发表测试SD15“绿卡”自定义，不明媚的阳光下，红色汽车严重偏橙，SPP色盘无法矫正除去定义所用显示设备与LZ不同，SD15相比DP1有很大变化，应该不适用LZ的“绿卡” 希望LZ的研究继续下去，毕竟我们能改动的只有白平衡，适马的算法我们改不了期待移动通信弟兄也拿出可行性操作办法来，多一个研究方向是一个，通道混合器还是免了吧我认为SD15用个白卡或灰卡自定义白平衡应该可以达到足够的精度了，也没必要折腾了，DP1之所以不行是因为那时这个产品还很粗糙，没经过严格的测试，但到SD15出来的时候，已经过了两年多，应该有更精确的测试或者算法了，你如果想要一个SD15专用的白平衡，那就得像我一样买块标准色版测试100多回找出最精确的白平衡设置其实是很简单的问题，就是厂家没有做足够的测试，如果按软件行业的标准，大量反复测试后不断修正，出现偏差的几率是很小的无论如何，在色彩空间转换发生之前纠正白平衡和之后纠正是有本质区别的，这也是我这个帖子想分析的 [johnyj 编辑于 2011-06-21 20:41]
[168 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-21 18:42 原文由第二名在2011-06-21 18:26发表测试SD15“绿卡”自定义，不明媚的阳光下，红色汽车严重偏橙，SPP色盘无法矫正除去定义所用显示设备与LZ不同，SD15相比DP1有很大变化，应该不适用LZ的“绿卡” 希望LZ的研究继续下去，毕竟我们能改动的只有白平衡，适马的算法我们改不了期待移动通信弟兄也拿出可行性操作办法来，多一个研究方向是一个，通道混合器还是免了吧用一个自定义的白平衡来解决各种光源下的色彩还原，我个人认为是不可能的，在X3的情况下，除非这个白平衡是个复杂的3X3矩阵运算。即便像马赛克那样色彩隔离度比较好的都做不到，况且X3色彩串扰比马赛克严重。 X3用通常的白平衡调整不能解决问题，我觉得根源还是串扰，要从源头上解决，通道混合是可行的办法之一，各个通道的混合系数与相机匹配即可，一次定义好就再也不用修改了，经过通道混合之后，新的RGB通道理论上应该是没有串扰的信号和马赛克RGB类似，得到这3个通道后，就可以用普通的白平衡调整还原出准确色彩。 [移动通信编辑于 2011-06-21 18:47]
[167 楼] 第二名 [资深泡菜] 11-6-21 18:26 测试SD15“绿卡”自定义，不明媚的阳光下，红色汽车严重偏橙，SPP色盘无法矫正除去定义所用显示设备与LZ不同，SD15相比DP1有很大变化，应该不适用LZ的“绿卡” 希望LZ的研究继续下去，毕竟我们能改动的只有白平衡，适马的算法我们改不了期待移动通信弟兄也拿出可行性操作办法来，多一个研究方向是一个，通道混合器还是免了吧
[166 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-21 14:24 原文由 johnyj 在2011-06-21 07:46发表如果你所谓的串扰是指红绿蓝三条光谱感应曲线互相叠加的成分较多的话，那么从光谱曲线看，串扰最大的是人眼，你有没有觉得你看东西的时候串扰噪音很大呢呵呵 58楼的图只是各种可能的流程之一，描述的是成像的预览过程，color transform是指矩阵变换，该图先将原始数据各通道除以三，白平衡处理，然后降噪，然后矩阵转 ...... 可能你还是坚持认为你所做的X3自定义白平衡调整对串扰信号进行比例调整，然后再进行3X3矩阵的还原和色域转换。其实，对串色信号的进行普通的白平衡调整意义不大。如果该白平衡调整在3X3矩阵前起作用，是不合理的，应该放在3X3矩阵后避免误差放大。还有就是，如果需要白平衡的信号本身是串色的，是无法用普通白平衡调整方法纠错的，应该改用通道混合法。
[165 楼] 第二名 [资深泡菜] 11-6-21 08:17 原文由移动通信在2011-06-20 22:52发表还有一点，也是你的提醒，如果光谱感光特性曲线决定了3X3矩阵，镜头镀膜、红外滤镜等对光谱感光特性是有影响的，这样的话，不同的镜头应该设置不同的3X3矩阵，否则，非常细微的镜头差异经过3X3矩阵后，色彩偏差也不一样。 [移动通信编辑于 2011-06-20 22:54] 镜头当然是自家死马头啦，一般相机厂商都会在说明书写上，请使用本公司出品的高素质镜头，SD15接德头会偏蓝、偏红
[164 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-21 07:46 原文由移动通信在2011-06-21 07:24发表 1、3X3矩阵还原是精准的，这种情况下的白平衡其实和马赛克的白平衡也没什么不同了。 2、3X3矩阵还原是不精准的，这种情况下的白平衡调整不能彻底解决问题。另外，“CAMERA RGB就是指相机直出的RGB三通道数据，”这句话很含糊，CAMERA RGB DATA究竟是指有串扰的信号还是经过3X3矩阵运算后去掉串扰的信号？如果你所谓的串扰是指红绿蓝三条光谱感应曲线互相叠加的成分较多的话，那么从光谱曲线看，串扰最大的是人眼，你有没有觉得你看东西的时候串扰噪音很大呢呵呵 58楼的图只是各种可能的流程之一，描述的是成像的预览过程，color transform是指矩阵变换，该图先将原始数据各通道除以三，白平衡处理，然后降噪，然后矩阵转换和调整GAMMA，成为SRGB数据，然后再做一次矩阵转换到YCbCr色彩空间，以便输出给显示设备 3X3矩阵是否准确，这由SIGMA决定，我们无法干涉，但即使3X3矩阵不准确，我也能通过调整白平衡使最后出图的颜色变得更准确 [johnyj 编辑于 2011-06-21 07:55]
[163 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-21 07:24 原文由 johnyj 在2011-06-21 07:13发表 “串扰”（crosstalk）这个概念是电信里的，我学那么多年光学从来没听说过 CAMERA RGB就是指相机直出的RGB三通道数据，也就是X3F文件解码后得到的最原始三通道数据，大小从3到12288（X3的12位AD转换信号输出默认不是1-4096，而是都乘以三）乘以几不是问题，关键是你说的白平衡调整在X3F转换软件里面在3X3还原矩阵运算前还是运算后起作用，如果是在矩阵运算后，有2可能： 1、3X3矩阵还原是精准的，这种情况下的白平衡其实和马赛克的白平衡也没什么不同了。 2、3X3矩阵还原是不精准的，这种情况下的白平衡调整不能彻底解决问题。另外，“CAMERA RGB就是指相机直出的RGB三通道数据，”这句话很含糊，CAMERA RGB DATA究竟是指有串扰的信号还是经过3X3矩阵运算后去掉串扰的信号？ [移动通信编辑于 2011-06-21 07:30]
[162 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-21 07:13 原文由移动通信在2011-06-20 23:48发表 58贴我看过，我个人认为这个恰恰说明白平衡是在3X3还原矩阵之后完成的，理由： 58楼引用的原文第一步骤明确写明是“Camera RGB Data”，感光芯片输出的原始信号对应我说的rgb信号是严重串扰信号，不能用来当作RGB来对待的。“Camera RGB Data”对应的就是原始光谱信号，必须经过3X3矩阵还原后才能得到“Camera RGB D ...... “串扰”（crosstalk）这个概念是电信里的，我学那么多年光学从来没听说过 CAMERA RGB就是指相机直出的RGB三通道数据，也就是X3F文件解码后得到的最原始三通道数据，经白平衡调整、3X3矩阵转换后到XYZ色彩空间，再经GAMMA和另一次矩阵转换到SRGB色彩空间，当然也可以一步转到SRGB色彩空间 [johnyj 编辑于 2011-06-21 07:21]
[161 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 23:51 原文由虾米泡菜在2011-06-20 23:28发表镜头和sensor组装后做系统校正主要是各种各样的镜头很多，工作量不是一两倍的事，恐怕要测几十遍甚至上百遍。会不会不同焦段、光圈都需要测试呢？因为有放大效应。 [移动通信编辑于 2011-06-20 23:55]
[160 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 23:48 原文由 johnyj 在2011-06-20 23:36发表具体处理流程58贴有，是FOVEON官方资料里的 58贴我看过，我个人认为这个恰恰说明白平衡是在3X3还原矩阵之后完成的，理由： 58楼引用的原文第一步骤明确写明是“Camera RGB Data”，感光芯片输出的原始信号对应我说的rgb信号是严重串扰信号，不能用来当作RGB来对待的。“Camera RGB Data”对应的就是原始光谱信号，必须经过3X3矩阵还原后才能得到“Camera RGB Data”。 [移动通信编辑于 2011-06-20 23:52]
[159 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 23:41 原文由虾米泡菜在2011-06-20 23:24发表 X3：混色串扰信号---〉bayerRGB--〉AWB---〉color matrix 马赛克：bayerRGB--〉AWB---〉color matrix 嗯，这个和我的观点相同：X3应该用3X3矩阵从串扰混色信号里面还原出原始光谱信号强度（实际上就是对应你说的“bayerRGB”），然后做AWB（避免非线性放大），然后转换至不同的色域空间。我这里说的X3的3X3矩阵和色域转换“color matrix”是不同概念的。
[158 楼] 虾米泡菜 [泡菜] 11-6-20 23:37 LZ没明白X3的难点在哪里，给你个关键词 color shading
[157 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-20 23:36 具体处理流程58贴有，是FOVEON官方资料里的
[156 楼] 虾米泡菜 [泡菜] 11-6-20 23:28 原文由移动通信在2011-06-20 23:18发表每台相机单独测试一次问题不大，可以用专门的测试软硬件系统自动生成测试结果，有些大的手机生产厂家，就在流水线上配有专门的测试系统校正相关性能参数，也有专门的厂家提供这样的测试子系统。关键是不同的镜头也需要进行相应测试，这个工作量恐怕就太大了。 [移动通信编辑于 2011-06-20 23:19] 镜头和sensor组装后做系统校正
[155 楼] 虾米泡菜 [泡菜] 11-6-20 23:24 原文由移动通信在2011-06-20 22:59发表这个我知道，关键是X3和马赛克不一样，X3的3X3矩阵还有从混色串扰信号中还原原始光谱信号强度的作用，该矩阵对细微误差有非线性放大作用，所以我认为X3的AWB应该放在3X3矩阵还原了原始光谱信号强度以后，避免误差放大。 [移动通信编辑于 2011-06-20 23:05] X3：混色串扰信号---〉bayerRGB--〉AWB---〉color matrix 马赛克：bayerRGB--〉AWB---〉color matrix
[154 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 23:18 原文由 johnyj 在2011-06-20 23:07发表曾有人说，对于每一台X3相机，这个矩阵都是单独测试出来的但我很怀疑这个说法，如果每个机子的矩阵都需要单独测试，那涉及大量的人工，DP1恐怕就要两万一台了。我更相信，每一个不同的机型都统一测出一个不同的3X3矩阵，这个矩阵是存放在该型号机器拍摄的X3F文件里的，所以同样是红色，都用日光白平衡解图，DP1和DP ...... 每台相机单独测试一次问题不大，可以用专门的测试软硬件系统自动生成测试结果，有些大的手机生产厂家，就在流水线上配有专门的测试系统校正相关性能参数，也有专门的厂家提供这样的测试子系统。关键是不同的镜头也需要进行相应测试，这个工作量恐怕就太大了。 [移动通信编辑于 2011-06-20 23:19]
[153 楼] yueyanwen [泡菜] 11-6-20 23:16 完全看不懂！！！！！！！！！！！！
[152 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-20 23:07 原文由移动通信在2011-06-20 22:52发表还有一点，也是你的提醒，如果光谱感光特性曲线决定了3X3矩阵，镜头镀膜、红外滤镜等对光谱感光特性是有影响的，这样的话，不同的镜头应该设置不同的3X3矩阵，否则，非常细微的镜头差异经过3X3矩阵后，色彩偏差也不一样。 [移动通信编辑于 2011-06-20 22:54] 曾有人说，对于每一台X3相机，这个矩阵都是单独测试出来的但我很怀疑这个说法，如果每个机子的矩阵都需要单独测试，那涉及大量的人工，DP1恐怕就要两万一台了。我更相信，每一个不同的机型都统一测出一个不同的3X3矩阵，这个矩阵是存放在该型号机器拍摄的X3F文件里的，所以同样是红色，都用日光白平衡解图，DP1和DP1S的图片解出来的颜色不同
[151 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 22:59 原文由虾米泡菜在2011-06-20 22:53发表这样说吧，不同的光源光谱不同，即需要不同的色彩矩阵来校正，但如何确定光源呢----先做AWB。这个我知道，关键是X3和马赛克不一样，X3的3X3矩阵还有从混色串扰信号中还原原始光谱信号强度的作用，该矩阵对细微误差有非线性放大作用，所以我认为X3的AWB应该放在3X3矩阵还原了原始光谱信号强度以后，避免误差放大。 [移动通信编辑于 2011-06-20 23:05]
[150 楼] johnyj [资深泡菜] 11-6-20 22:59 原文由 SlimX 在2011-06-20 22:51发表本贴确实很早了，让贴主挖出来了，哈哈。没事闲着挖坟贴呵呵
[149 楼] 虾米泡菜 [泡菜] 11-6-20 22:53 原文由移动通信在2011-06-20 22:34发表你就好人做到底，给我贴个链接好吗？这样说吧，不同的光源光谱不同，即需要不同的色彩矩阵来校正，但如何确定光源呢----先做AWB。
[148 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 22:52 原文由 johnyj 在2011-06-20 20:44发表 DCRAW里有泄露出来的部分X3解码代码，现在的SILKYPIX和LR都是用的这部分代码，你可以自己去看一下，这个解码计算相当复杂，实际上SPP中的流程比这个更复杂，但白平衡调整是在3X3转换之前是肯定的你把问题想复杂了，无论任何相机，光谱感应曲线是唯一的特性描述，即使有所谓的串扰影响，也都已经体现在光谱感应曲线里 ...... 还有一点，也是你的提醒，如果光谱感光特性曲线决定了3X3矩阵，镜头镀膜、红外滤镜等对光谱感光特性是有影响的，这样的话，不同的镜头应该设置不同的3X3矩阵，否则，非常细微的镜头差异经过3X3矩阵后，色彩偏差也不一样。 [移动通信编辑于 2011-06-20 22:54]
[147 楼] SlimX [资深泡菜] 11-6-20 22:51 本贴确实很早了，让贴主挖出来了，哈哈。
[146 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 22:34 原文由虾米泡菜在2011-06-20 22:26发表你去找份ISP datasheet看。你就好人做到底，给我贴个链接好吗？
[145 楼] 移动通信 [泡菜] 11-6-20 22:31 原文由 johnyj 在2011-06-20 20:44发表 DCRAW里有泄露出来的部分X3解码代码，现在的SILKYPIX和LR都是用的这部分代码，你可以自己去看一下，这个解码计算相当复杂，实际上SPP中的流程比这个更复杂，但白平衡调整是在3X3转换之前是肯定的你把问题想复杂了，无论任何相机，光谱感应曲线是唯一的特性描述，即使有所谓的串扰影响，也都已经体现在光谱感应曲线里 ...... 我看过FOVEON的技术文档，关于文章中的3X3矩阵，我个人猜测，FOVEON将用于从串扰信号r、g、b还原原始光强R、G、B的3X3矩阵与把R、G、B转换为sRGB或者其它色域空间的矩阵运算合成在一起了，否则的话，该3X3矩阵的逆矩阵应该对应光谱感光特性曲线。你的帖子我完整看过了，故有此疑问。你说的其它都没有疑义，主要是偏色问题的根源以及如何彻底解决偏色的方法和出发点，我认为有待商榷。当然，我也不一定就对，若有错误，请多多批评指正。
[144 楼] 虾米泡菜 [泡菜] 11-6-20 22:26 原文由移动通信在2011-06-20 22:14发表这个需要确认，我再看看相关资料。我觉得马赛克感光芯片的AWB在3X3 color matrix前完成没有问题，因为马赛克串扰很少，没有非线性之说。X3就不一样了。你有相关资料或者链接关于X3技术的“AWB 是在3X3 color matrix前完成的”吗？能不能告诉我。这个我真的不清楚。 [移动通信编辑于 2011-06-20 22:15] 你去找份ISP datasheet看。