Как знание человеческого восприятия цвета может быть использовано в фотографии? - Фотопедия
33 голосов
/ 01 февраля 2011

Как система человеческого зрения воспринимает цвет и как это можно / нужно учитывать при съемке и последующей обработке фотографий (как цветных, так и черно-белых)?


Бит выше вопрос , который я задаю; ниже приведены некоторые дальнейшие размышления, посвященные изучению пространства вопросов.

Как цветовые рецепторы в наших глазах связаны с RGB, используемым в сенсорах Байера (и Foveon) и в цветовых пространствах RGB? Соответствуют ли используемые первичные фильтры R, G и B различным типам колбочек в сетчатке? Если нет, то , почему нет?

Как цветовая реакция глаза интерпретируется в мозге? Как эти три (перекрывающиеся!) Характеристики длины волны переводятся в полный спектр оттенков?

Существуют ли определенные области в цветовом пространстве, которые мы воспринимаем, где мы можем различить более близкие градиенты цвета? Есть ли области, где у нас фактически есть «слепые пятна» в спектре - области с низкой дискриминацией, даже если длины волн света значительно различаются? Как реагируют датчики пленки и камеры в этих же областях, и есть ли подводные камни или особенности, которые могут быть использованы из-за этого?

Насколько различается физиологическое восприятие цвета (в частности, вышеупомянутая специфика дискриминации) от человека к человеку? Если оставить в стороне дальтонизм, все ли наши конические клетки настроены на одну и ту же частоту? Насколько важны различия в этой области для общего восприятия цвета?

Каков механизм, с помощью которого работает наш внутренний «автоматический баланс белого»? (Основано ли оно на знаниях о том, как вещи должны выглядеть, или физиологично?)

Когда мы смотрим на черно-белое изображение, как наша цветная память влияет на нашу интерпретацию?


Я знаю и прочитал статью в Википедии о человеческом зрении и о конусных клетках и некоторые связанные статьи, которые можно получить по ссылкам в вики. Краткое изложение основ хорошо в ответах, но я действительно ищу аспекты, которые интересны для фотографии.


D. Ламберт добавляет в комментарии к ответу ниже:

Хорошо, так что это довольно хорошо биологическое введение, но как сделать мы, как фотографы, используем это Информация? Мы повышаем блюз на наших фотографиях компенсировать низкие значения "S"? Является что-то, что мы должны делать воспользоваться дополнительным чувствительность к зелени? Может быть, есть кое-что о том, как наш мозг цвет процесса, который составляет привлекательность черно-белых фотографий в некоторых случаях. Является кто-нибудь знает о любой работе в этом направление

Это именно то, что я пытаюсь решить с помощью этого вопроса.


Эта цитата показалась мне интересной:

Наш мозг генерирует цвета, которые мы видим по причинам биологического преимущества, так же, как мозг формирует качества всех наших других восприятий. Если у вас есть сомнения по поводу этого утверждения, подумайте о восприятии боли. Ощущение, которое мы ощущаем, когда мы случайно касаемся горячей плиты, - это не особенность мира, а сенсорное качество, которое ведет к полезному поведению. - Дейл Пурвес, Мозги: Как они работают , FT Press, 2010

Когда мы делаем цветную фотографию, мы работаем с этим сенсорным качеством уникальным способом, отличным от того, как работает скульптор или даже художник. Как осознание этого может быть использовано при создании или оценке фотографий?

Ответы [ 6 ]

24 голосов
/ 05 февраля 2011

Работа Лэнда (среди прочего) в значительной степени доказала, что мы можем иметь смысл практически из всего. Человеческий глаз, с технической точки зрения, в лучшем случае является посредственным устройством, но он поддерживается довольно удивительной системой обработки: визуальной корой. Я знал людей, чьи первые признаки дефицита цветного зрения были, когда приятели на вербовочной станции сказали им, что они не могут попасть в торговлю электроникой, потому что не видят «29» на карте PIPIC.

Я предполагаю, что вы не спрашиваете об использовании датчика только яркости (тот, который не имеет установленной на заводе цветовой фильтрации, как матрица Байера или датчик Foveon), и поэтому не слишком беспокоитесь о том, сколько снимков и сколько фильтров потребуется, чтобы сделать цветную фотографию.

В строгом биооптическом смысле все, о чем нам нужно беспокоиться (если мы сами обладаем адекватным цветовым зрением), - это устранение собственных отклонений адаптации из всего рабочего процесса. Это означает, что достаточно хорошо откалиброванные мониторы ( критическая калибровка необходима только при сопоставлении неэкранных эталонов цвета, таких как образцы Pantone или образцы продукции; для большинства целей «достаточно близко» действительно достаточно близко) и анализ выходных данных ( Отпечатки или прозрачные пленки) при полном освещении, сбалансированном по дневному свету (что сведет к минимуму внутричерепную постобработку - наши глаза эволюционировали для работы при дневном свете). Это также хорошая идея, чтобы сделать перерыв и пересматривать изображение «свежим взглядом» время от времени при постобработке - мы можем легко обмануть себя, увидев более или менее контраст или сдвиг оттенков, чем на самом деле из-за привыкание и концентрация.


Поскольку наши глаза не имеют апохроматической коррекции, было бы неплохо избегать резких переходов цвета (краев), которые вызывают сцинтилляцию, где это возможно, например, красный на синем. Поскольку наши глаза не могут сфокусировать эти два цвета на одной плоскости, двумерное представление чего-то, что выглядит совершенно естественным в реальном мире (потому что красные и синие предметы находятся на разных расстояниях), заставит нашу автофокусировку охотиться и ввести артефакты яркости. Улуру (Скала Айера) на закате с освещенной солнцем стороны в ясный день прекрасна - почти невообразимо - но ее изображение действительно тяжело для глаз. Несколько облаков или менее насыщенное небо могут в значительной степени устранить сцинтилляцию. (Экспрессионисты сознательно использовали этот факт, чтобы небо выглядело ярче, чем можно было бы нарисовать на самом деле. Вы можете использовать сцинтилляцию таким же образом, но этого эффекта вы бы хотели избежать в большинстве случаев - особенно при работе в студии. .)


Наше восприятие цвета также зависит от контекста. То есть мы воспринимаем цвет по-разному в зависимости от цветов вокруг него.

Это гораздо большая проблема для художника, пытающегося что-то нарисовать реалистично, чем для фотографа. Например, если вы пытаетесь нарисовать натюрморт в сдержанном стиле старых мастеров чиароскуро, этот лимон никогда не будет выглядеть правильно, пока вы не прекратите пытаться использовать ярко-лимонно-желтый, который вы думаете вы видите и начните использовать грязную, смягченную желтую охру. Большая часть лимона будет серо-коричневой, едва смещенной в сторону желтого, но в контексте окружающих цветов она выглядит ярко-желтой.

С другой стороны, если бы вы рисовали тот же натюрморт, но на светлом фоне и в высоком ключе, чтобы лимон выглядел таким же ярко-желтым, это означало бы использование ярко-лимонно-желтого пигмента (что не только ярче, но круче) для большей части тела лимона, а цвета теней и бликов также должны быть круче. Контекст сильно меняется.

В обычной фотографии это большая часть времени решается самостоятельно. Если вы правильно настроите экспозицию, цвета будут выглядеть правильно в их реальном контексте. (Могут быть некоторые проблемы, потому что наши глаза видят более широкий динамический диапазон, чем мы можем вписать в конечное цветовое пространство, но это не проблема восприятия color .) Вы можете заметить некоторые странные / неожиданные цвета, появляющиеся в ваша палитра, когда вы видите изображение в посте, но пока вы выбираете из соседнего, это не то, что вам нужно уделить много внимания.

Когда вы хотите сделать массовые изменения, контекстуальный цветовой сдвиг вступает в силу. Этот большой блок OMG выключает его блоки детского сада оранжевого цвета в вашем исходном изображении становятся слабыми, безвкусными розовыми или темно-кроваво-красными, когда вы меняете исходный фон. Это то, что вы сразу заметите. Может быть немного удивительно, когда вы впервые видите это, но это не «настоящая» проблема - вы будете настраивать цвет фона или кривые объекта, пока изображение не будет смотреться именно вам. (Разлив цвета, когда отраженный свет от фона становится частью освещения объекта, является отдельной проблемой.)

Единственный временной контекст становится реальной проблемой, когда вам нужно поразить цели точечного цвета для клиента (реальный или воображаемый, если вы пытаетесь научиться ремеслу), и обычно это ситуация, когда вы либо или должны работать с арт-директором, у которого есть хотя бы половина подсказок, и часто возникают проблемы не с фотографией, а с сопоставлением вашей фотографии с другими элементами на страница / экран. В зависимости от сцены вам, возможно, придется сделать выбор между нанесением логотипа на упаковке продукта look right или be right. Если он выглядит правильно, вам, возможно, придется расположить вещи так, чтобы они не подходили слишком близко к цветному напечатанному логотипу (расположение которого часто является частью официального корпоративного вида; см. руководство по работе с клиентами). Если основной цвет того, что вы записываете, должен совпадать с версией официального цвета процесса Pantone (опять же, см. Руководство по связи), то у вас могут быть некоторые ограничения на то, как вы снимаете сцену, и что еще может быть включено в этом. Опять же, вы должны работать с AD (или с кем-то, кто способен принимать решения от имени клиента), и вам, возможно, придется сказать им, что у них не может быть того, чего они изначально хотели из-за некоторых реальных технических ограничений - но вы будете показывать им проблему на экране.


Последнее, в основном для интерьерной / архитектурной фотографии: смешанное освещение. Наши глаза очень хорошо примиряют смешанное освещение; камеры нет. Существует причина, по которой вы можете получить своего рода синие и янтарные гели (вероятно, майлара или ацетата, а не настоящие гели) в больших широких рулонах - они предназначены для покрытия окон. Если вы снимаете экстерьер, но хотите показать внутреннее освещение (и еще не темно), вы бы накрыли внутреннюю часть окон слабым синим гелем, чтобы немного охладить вольфрамовое или тепло сбалансированное внутреннее освещение (просто немного - наверное, хочется теплого, но не ярко-оранжевого). При съемке интерьера в дневное время вы бы хотели использовать янтарь на внешней стороне окна, если внутреннее освещение - вольфрамовое или тепло-сбалансированное флуоресцентное. Это предполагает, что вам необходимо, по той или иной причине, использовать фактическое освещение на месте - либо потому, что вы хотите захватить эту функцию, либо потому, что это единственный практичный способ освещения всего пространства. Это довольно высококлассный материал, хотя; вам нужен бюджет на гель и команда.


Как суточные твари, мы также склонны к цветовой температуре. Теплый (красный / желтый) баланс, как это обычно происходит в начале и в конце дня, имеет тенденцию вызывать более расслабленное отношение, в то время как холодный (синий / зеленый) баланс ставит нас в более серьезное настроение (как и должно быть) если дневной сбор пищи является приоритетом). При этом тепло плюс очень высокая контрастность означают огонь в ночное время, который может быть как интимным, так и жутким. В естественном мире мы узнали, что яркие цвета означают либо «очень опасно», либо «действительно хорошо поесть»; в любом случае, они должны привлечь наше внимание, и до сих пор. Но это конец физиологического и эволюционного материала.


Большинство других эффектов цвета культурно и лично предвзято, и здесь вы выходите из мира аппаратного обеспечения в мир программного обеспечения. Ничего не значило бы, если бы у людей было три или тридцать семь различных классов колбочек для сбора данных, если в культурном отношении красный цвет по-прежнему означал «остановить», а зеленый по-прежнему означал «идти», а два вместе означали «Рождество» (что в свою очередь означает нечто совершенно иное для тех, для кого Рождество вызывает теплые семейные чувства, и для тех, кто чувствует одиночество или культурную изоляцию в это конкретное время года).

Если вы ищете универсалии, лучшее, на что вы можете надеяться, это своего рода региональный консенсус, и отклонение слишком далеко от вашего собственного опыта будет похоже на разговор на иностранном языке - вы, вероятно, собираетесь упустить множество тонкостей, нюансов и коннотаций, которые испытывает «носитель» этой культуры цветов. В отличие от языка, вы, вероятно, не встретите слишком много людей, которые хотят «слушать» и пытаться понять, что вы пытаетесь сказать.

Даже среди людей с общей культурой вы не можете рассчитывать на общий опыт. Цвета, которые вызывают у вас сильные воспоминания, могут быть следующей лучшей вещью для бессмысленного парня по соседству, или вы можете обнаружить, что ваша попытка отразить маленькую красную повозку пробуждает воспоминания о пожарных машинах, беспорядках и грабежах среди не столь пригородных аудитории.

Все, что вы можете сделать, это сказать то, что вы хотите сказать, так, чтобы это имело смысл для вас. Другие увидят то, что увидят, и вы не сможете заставить их увидеть, что вы делаете, без фотографического эквивалента объяснения изюминки. Все искусство это абстракция; смысл зависит от зрителя. Как художник, вы можете когда-либо непосредственно передать только самое поверхностное значение (что такое субъект и что делает субъект - журналистские аспекты). Все остальное является частью программы участия аудитории, и аудитория поделится с ними своим культурным и личным опытом и предубеждениями.

10 голосов
/ 01 февраля 2011

Глаз имеет два типа фоторецептивных клеток, палочек и колбочек. Стержневые клетки работают при слабом освещении и расположены к периферии глаза, ощущая форму и движение, тогда как колбочковые клетки плотно упакованы в центре глаза и ощущают цвет, но требуют больше света. Подумайте c one = c olour, чтобы вспомнить, что есть что.

Существует три типа конических ячеек L, M, S, которые воспринимают различные части спектра, которые в целом соответствуют желтому (длинные волны), зеленому (средние длины волн) и синему (короткие волны) свету. Они распределяются случайным образом, поэтому они больше похожи на цветную пленку, чем на обычное расположение цветов в сенсоре Байера. Промежуточные тоны интерпретируются относительными откликами каждого типа ячеек способом, почти аналогичным демосакции Байера, за исключением того, что ячейки спарены так, что пара ячеек L и M записывает красную / зеленую ось входящего светового цвета и L / M пары снова соединяются с S-ячейками для записи синей / желтой оси. Таким образом, мы видим цвет в пространстве L a b *, а не в пространстве RGB. Это имеет смысл, поскольку L a b * был разработан для лучшего покрытия цветовой гаммы человеческого глаза, которая имеет форму отпечатка пальца, чем RGB-пространства треугольной формы.

Из-за близости кривых частотных характеристик L и M и относительной редкости S-клеток (только 1 из 20) глаз более чувствителен к зеленым и желтым длинам волн света, и я слышал, что именно поэтому Датчики Байера имеют в два раза больше зеленых пикселей, чем красных или синих.

Это имело бы смысл с точки зрения эволюции, так как, если вы охотитесь и собираете густую зелень, то возможность обнаружения мелких градаций цвета поможет вам найти пищу. Синий также редко встречается в природе (среди флоры и фауны), что объясняет недостаток S-клеток.

Я полагаю, что частотные характеристики каждого типа колбочек очень индивидуальны для разных людей, однако относительные количества L и М клеток могут варьироваться в широких пределах от 75: 20 до 50: 45 (мне пришлось погрузиться в Википедию для это)

Количество света также сильно влияет на восприятие цвета у людей. Для невооруженного глаза звезды в основном кажутся белыми из-за низкого уровня входящего света, тогда как на самом деле все они имеют разные цвета в зависимости от состава / возраста / скорости звезд.

7 голосов
/ 04 февраля 2011

Я, честно говоря, не считаю, что физическая механика глаза помогает создавать более качественные снимки, если только вы не говорите о 3D. Что важнее, так это эмоциональный отклик на цвета, которые мы видим. Искусство может научить нас больше о цвете, чем науке. Короче говоря, Теория цвета - это то, на что мы должны тратить больше времени, так как это более практическое обсуждение восприятия цвета человеком.

Мы воспринимаем «холодные» оттенки (синие и пурпурные) иначе, чем «теплые» оттенки (красные и желтые). Цитаты вокруг теплых и прохладных имеют отношение к нашему воспринимаемому чувству, когда мы видим эти оттенки, а не кельвинскую цветовую температуру, необходимую для воспроизведения оттенков. Восприятие основано на нас опытом. Когда на улице холодно, небо обычно серое, и мы получаем меньше прямых солнечных лучей. Это, в свою очередь, дает более голубоватый оттенок всему, что мы видим. И наоборот, когда на улице тепло и солнце не светит, мы получаем больше прямых солнечных лучей, которые, в свою очередь, дают красный оттенок всему. Отсюда наше восприятие этих оттенков.

Существует широкий спектр эмоций, которые связаны с цветами, которые мы видим. Краткий список включает в себя:

  • Яркие цвета / высокая контрастность : возбуждение, возбуждение, веселье
  • Прохладный / низкий контраст : угрюмый, депрессия, отчаяние, отражение, холод
  • Нет цвета : самоанализ, разделение, класс, изысканность, мужской род
  • Пастель / низкий контраст : хорошее настроение, легкие чувства, забота, женственность

Это ни в коем случае не исчерпывающий список, и есть исключения из этого восприятия. Цвета, используемые на фотографии, могут сыграть большую роль в эмоциональном воздействии на зрителя, смотрящего на фотографию. Другая часть этого - бумага, используемая для воспроизведения изображения:

  • Глянцевый : обеспечивает четкость цветов, добавляет контраст, отражая рассеянный свет
  • Матовый : уменьшает контрастность за счет преломления света по всей его поверхности, более приглушенный
  • Шелк / Блеск : Обеспечивает баланс между двумя вышеупомянутыми крайностями.

Когда дело доходит до черно-белой фотографии, теория цвета одинаково важна, поскольку она является нашим основным инструментом для контроля контраста в сцене. В этой дисциплине это помогает узнать о цветовой фильтрации. По сути, если смотреть на цветовое колесо RGB (основные цвета света, а не пигмент), цвет фильтра будет блокировать или уменьшать цвет, противоположный ему на колесе. Обычные фильтры, используемые в традиционной черно-белой фотографии:

  • Желтый: блокирует синий, обеспечивая более резкое небо, оставляя при этом зеленую растительность в покое.
  • Красный: блокирует синий и зеленый для еще большей контрастности. Также скрывает пятна на коже, так как красные и светлые тона кожи сливаются (белый становится красным, а красный остается неизменным).
  • Инфракрасный: блокирует все, кроме красных полос с низкой пропускной способностью, необходимых для инфракрасной фотографии - создает черное небо, яркие облака и яркую растительность. Атмосферных воздействий практически нет (дымка не снижает контрастность)

В зависимости от сцены, вы также можете использовать что-то вроде этого:

  • Зеленый: осветляет растительность и небо, подчеркивает недостатки кожи
  • Синий: осветляет небо, оставляя в покое растительность
3 голосов
/ 08 февраля 2011

Есть определенные приложения. Люди обращают гораздо больше внимания на различия, чем на похожие вещи. Один из способов выделить объект - сделать объект другим цветом, чем все вокруг, и это сделает объект всплывающим.

Кроме того, красный - это цвет, на который люди, в частности, запрограммированы, чтобы уделять ему много внимания. Красный предмет привлечет внимание и, следовательно, может стать мощным фотографическим инструментом.

Еще один интересный момент заключается в том, что люди воспринимают меньше цвета при слабом освещении. Камеры довольно независимы, но они обычно усиливают красный при слабом освещении. Таким образом, чтобы изображение, полученное ночью, выглядело так, как его видит человек, его насыщенность цвета должна быть несколько уменьшена. Люди могут видеть некоторые цвета в темноте, поэтому полное черно-белое изображение не требуется.

Надеюсь, что эта информация поможет!

2 голосов
/ 10 февраля 2011

Чтобы повысить осведомленность о различиях в восприятии, я периодически просматриваю примеры по адресу: http://www.michaelbach.de/ot/index.html.

Название сайта:

89 Зрительные явления и оптические иллюзии

(визуальная иллюзия · Optische Täuschung)

Майкл Бах

1 голос
/ 11 апреля 2011

Итак, в поисках чего-то совершенно другого, я наткнулся на короткое эссе Майкла Райхмана Теория цвета в применении к пейзажной фотографии , которая оказывается немного из того, что я хотел задать в этом вопросе, хотя он слишком короткий, чтобы быть исчерпывающим. (И больше с художественной стороны, меньше с технической. Но это нормально.)

Книга Майкла Фримена (больше не печатается; надеюсь, она выйдет в новой редакции с лучшим редактированием) Освоение цветной цифровой фотографии также содержит больше полезной информации в том же духе и более подробно. (Во многих отношениях это похоже на расширение короткой статьи Райхмана.)

(я пометил этот вопрос как "Сообщество вики", поскольку я здесь на самом деле ничего не говорю.)

...