Como determinar os filtros de correção de cores ideais para um sensor?

Originalmente, essa pergunta era intitulada: Como determinar a temperatura de cor nativa de um sensor?

Para perguntas sobre filtros de aquecimento e filtros de cores em geral , as principais respostas indicam que, para uma ótima relação sinal / ruído, seria sensato ajustar as cores opticamente. Mas, para o ajuste, como medir a temperatura de cor "nativa" desejada, na qual a cor branca causa sinal igual em diferentes canais de cor?

Presumi que estivesse perto da luz do dia, mas essa foto não ajustada, na qual @Karel demonstrou que o UniWB parece ser filmado à luz do dia e tem um forte domínio nos canais verde e azul:

Como minha câmera (como muitas outras) não possui o UniWB, prefiro uma solução que não tire proveito da configuração do UniWB.

ATUALIZAR

Pensando um pouco mais, na verdade não é a temperatura da cor que é importante. O resultado final que me interessa é como escolher o filtro a ser usado para obter sinal balanceado em todos os canais de cores ? Talvez nem precise saber a temperatura da cor, estou apenas acostumado a ver as especificações do filtro citando as conversões de temperatura da cor.

Vejo que a resposta dependeria

• características do sensor
• iluminação atual

O sensor é o mesmo, desde que eu não troque de corpo. A iluminação será diferente em diferentes situações, mas existem cenários comuns - luz do dia / flash, nublado, tungstênio.

Então, como escolho filtros para o meu sensor nesses cenários comuns? Espero que exista uma maneira melhor do que apenas comprar um monte e experimentar todos eles.

A amostra de Karel tem uma forte cor esverdeada, porque cada "pixel" é processado sem ponderação, o que dá ao verde o dobro do efeito de vermelho e azul. O resultado é uma imagem processada a partir de pixels minimamente amplificados, onde normalmente os canais vermelho e azul seriam amplificados por um fator maior que um para compensar o maior número de pixels verdes. Do ponto de vista da otimização do sinal para o ruído, isso seria o ideal.

Do ponto de vista do "balanço de branco" digital, não tenho muita certeza de que exista alguma maneira de determinar exatamente qual é a saída básica do sensor. Pode variar entre fabricantes, pode ser manipulado simplesmente amplificando o sinal de cada canal de pixel ou pode ser executado inteiramente pela lógica de processamento de imagem após leitura e amplificação. Eu acho que uma boa linha de base para trabalhar seria usar uma ponderação de 1,0 para cada canal de pixel e uma configuração de temperatura da luz do dia (5200-5500k). Isso deve normalizar a câmera em torno da luz "branca" mais pura possível.

Se eu entendo o que você quer dizer com corrigir o balanço de branco óptico, seria necessário ter um filtro de cor que filtrasse adequadamente cerca da metade dos comprimentos de onda verdes da luz para compensar a mudança na maneira como você está processando o sinal do sensor. Como você tem o dobro de pixels verdes que vermelho e azul e o sinal é processado sem ponderação, é necessário reduzir a quantidade de luz verde que chega ao sensor em uma quantidade semelhante.

Eu ficaria um pouco cético sobre isso realmente melhorar alguma coisa. Se o processamento da luz desta maneira antes de atingir o sensor fosse o ideal, os fabricantes de câmeras digitais já teriam contabilizado isso com filtragem adicional na pilha de filtros pré-sensor que a maioria das câmeras digitais possui atualmente. Penso que a decisão de usar duas vezes mais pixels verdes do que vermelho e azul é tomada porque mais comprimentos de onda de luz caem nessa faixa de cores do que para vermelho e azul. Ter mais sensibilidade nessa faixa mais prolífica de frequências de luz é benéfico em geral, não prejudicial, para a razão do sinal. Com uma abordagem não ponderada / filtrada ... você está reduzindo a luz geral em pelo menos 1/4, exigindo amplificação do sinal final através da placa, não apenas nos canais vermelho e azul.

Uma sugestão do link ( http://www.guillermoluijk.com/tutorial/uniwb/index_en.htm ) fornecida na minha resposta original:

Os passos seriam:

1. Fotografe em alguma fonte de luz brilhante por alguns segundos, para que todos os três canais sejam soprados em todos os pixels
2. Use o arquivo RAW resultante que estará na memória da câmera para definir o balanço de branco personalizado
3. A precisão do UniWB alcançada pode ser verificada fotografando qualquer coisa com o novo balanço de branco e observando os multiplicadores exibidos pelo DCRAW ao desenvolver o RAW resultante com o balanço de branco da câmera: dcraw -v -w

O método rápido não funciona para todas as câmeras. A Nikons, por exemplo, descarta qualquer pixel afetado pela saturação para o cálculo do balanço de branco. Nem a Canon 5D parece admitir os dados de um RAW queimado. A Sony Alpha 100, por outro lado, e mesmo que a câmera avise sobre um ajuste de balanço de branco possivelmente errado, permite usá-la fornecendo multiplicadores perfeitos (1.000000). O método rápido funciona perfeito para a Canon 7D.