Белая точка (часто называемая эталонным белым или целевым белым в технических документах) — это набор трехцветных значений или координат цветности , которые служат для определения цвета « белый » при захвате, кодировании или воспроизведении изображений. [1] В зависимости от приложения для получения приемлемых результатов необходимы различные определения белого . Например, фотографии, сделанные в помещении, могут быть освещены лампами накаливания , которые относительно оранжевые по сравнению с дневным светом . Определение «белого» как дневного света даст неприемлемые результаты при попытке цветокоррекции фотографии, сделанной при освещении лампами накаливания.
Источник света характеризуется его относительным спектральным распределением мощности (SPD). Белая точка источника света представляет собой цветность белого объекта под источником света и может быть определена координатами цветности, такими как координаты x , y на диаграмме цветности CIE 1931 (отсюда и использование относительного SPD, а не абсолютного SPD, поскольку белая точка связана только с цветом и не зависит от интенсивности). [2]
Источник света и белая точка — это отдельные понятия. Для данного источника света его белая точка определяется однозначно. С другой стороны, данная белая точка, как правило, не соответствует однозначно только одному источнику света. Из широко используемой диаграммы цветности CIE 1931 можно увидеть, что почти все неспектральные цвета (все, кроме тех, что находятся на линии пурпурных ), включая цвета, описываемые как белые, могут быть получены бесконечным множеством комбинаций спектральных цветов и, следовательно, бесконечным множеством различных спектров источника света.
Хотя, как правило, между источниками света и белыми точками нет однозначного соответствия, в случае стандартных источников света серии CIE D распределение спектральной мощности математически выводится из координат цветности соответствующих белых точек. [3]
Знание спектрального распределения мощности источника света, спектра отражения указанного белого объекта (часто принимаемого за единицу) и численного определения наблюдателя позволяет определить координаты белой точки в любом цветовом пространстве . Например, одним из простейших источников света является спектр «E» или «равной энергии». Его спектральное распределение мощности плоское, что дает одинаковую мощность на единицу длины волны на любой длине волны. В терминах цветовых пространств CIE XYZ 1931 и 1964 годов его цветовые координаты равны [ k , k , k ], где k — константа, а его координаты цветности равны [ x , y ] = [⅓, ⅓].
Если цвет объекта записан при одном источнике света, то можно оценить цвет этого объекта при другом источнике света, зная только белые точки двух источников света. Если изображение «некалиброванное» (белая точка источника света неизвестна), необходимо оценить белую точку. Однако, если нужно просто выполнить баланс белого (сделать так, чтобы нейтральные объекты выглядели нейтральными в записи), это может быть необязательно.
Выражая цвет как координаты трехцветного цвета в цветовом пространстве LMS , можно «перевести» цвет объекта в соответствии с преобразованием фон Криса, просто масштабируя координаты LMS по отношению максимальных значений трехцветного цвета в обеих белых точках. Это дает простую, но грубую оценку. Другой метод, который иногда предпочитают, использует преобразование Брэдфорда или другое преобразование хроматической адаптации ; в общем, они работают путем преобразования в промежуточное пространство, масштабирования количества основных цветов в этом пространстве и обратного преобразования.
Чтобы по-настоящему рассчитать цвет объекта под другим источником освещения, а не просто то, как он будет восприниматься, необходимо записать многоспектральную или гиперспектральную цветовую информацию.