Vprašajmo se, zakaj pametnim telefonom in celo nekaterim dražjim fotoaparatom barve povzročajo tolikšne težave? Krivi smo mi. Naše oči so preveč prefinjene za tehnologijo, ki bi rada simulirala človeški vid. Pred strojno in programsko opremo kamere je zato kar nekaj izzivov.
Izziv #1: Težko je ponoviti odziv možganov (in spomina) na barve
Barva je psihološki odziv na valovne dolžine svetlobe, plod evolucije razvoja človeškega očesa in možganov, ter dojemanja sveta na podlagi življenjskih izkušenj. Težko jih je zajeti in izmeriti, saj ne poznamo odgovora, kako možgani na podlagi spomina obdelujejo senzorične informacije iz okolja. S tem se ukvarja znanost, posvečena preučevanju kako označiti različne barve.
Pravzaprav so tako imenovane prave barve zgolj znanstveni izrazi, ki v resničnem življenju niso nujno pravilni. Ravno tako je težko zagotoviti pravilne barve izključno s pomočjo običajnih algoritmov obdelave fotografij.
Večina fotoaparatov in pametnih telefonov si deli proces obdelave podatkov s tipali. Samodejno nastavljanje beline (AWB) je namenjeno posnemanju konstantnosti barv. Matrika barvne korekcije (CCM) poskrbi za odpravljanje barvnih neskladij in doseganje čim bolj naravnega posnetka. Tabela LUT3D pa pretvori vhodne vrednosti barv v želene izhodne vrednosti. Matrika CC ima dve glavni funkciji, popravljanje barv in razširitev barvnega razpona. Vse to pomaga, da so barve čiste in resnične oziroma takšne, kot jih vidijo oči, toda do algoritmov je odvisno, v kolikšni meri jih je mogoče prilagoditi.
Poleg tega je proces obdelave fotografij nagnjen k popačenju barv, saj je odzivna krivulja oziroma relacija med vhodom in izhodom na fotografskem tipalu drugačna od krivulje človeških oči. Neobdelani podatki tipala in človeško oko si delite nelinearno razmerje, zato je nemogoče doseči reprodukcijo pravih barv z linearnima pretvorbama AWB in CCM.
Rešitev težave predstavlja Lutarjevo stanje. Če ga naprava doseže, je mogoče odzivno krivuljo fotografske naprave in človekovih oči linearno pretvoriti. Takšna naprava je kolorimeter. Odgovorna je za merjenje barv in odpravljanje metametrije, ki pojasnjuje, zakaj je enaka barva za človeško oko videti drugačna.
Izziv #2: Težko je določiti vir svetlobe
Barvo predmeta določata svetloba in odbojnost površine. Človeško oko upošteva le barvo površino, ne pa tudi vir svetlobe, ki ga možgani prezrejo. To nam pomaga pri doslednem zaznavanju barv oziroma za doseganje barvne konstantnosti.
Na področju digitalne fotografije je zato pomembna uvedba hipoteze ocene vira svetlobe, pri kateri optični sistem določi odbojnost predmeta na podlagi trenutnih svetlobnih razmer. Težave se pojavijo, ko vira svetlobe ne moremo neposredno zaznati ali videti oziroma je svetloba presvetla ali pretemna za presojo. To pojasnjuje obstoj številnih akademskih hipotez, med njimi hipoteze sivega sveta oziroma metode nastavljanja beline, ki predvideva, da je prizor v povprečju nevtralno siv, in to načelo uporabi pri reprodukciji barv RGB.
Hipotezo sivega sveta je zlahka ovreči. Povprečna odsevna barva ene barvne nastavitve ne bo črna, bela ali siva, kar omejujejo algoritme nastavljanja beline, katerih delovanje temelji na tej hipotezi. V resničnem življenju večina prizorov in predmetov, kot so lesene talne obloge ali talne in stenske ploščice, ni sestavljenih iz absolutno črne, bele in sive, temveč iz odtenkov bele barve. Kar predstavlja velik izziv prilagajanju barv.
Izziv #3: Težko je izmeriti psihološki odziv človeškega očesa
Pri merjenju psihološkega odziva očesa na zaznavo barv je treba upoštevati kromatsko prilagoditev oziroma sposobnost čutila vida, da se v celoti ali delno prilagodi spremembam osvetlitve za stabilizacijo barvnega videza predmeta.
Če na primer pri svetlobnem viru temperature 6000 K (ostra bela svetloba) vidimo bel bombaž, zelene liste in rdeč paradižnik, hočemo, da so barve enake tudi, ko vir svetlobe sveti s 3000 K (topla bolj rumena svetloba). Ko se barvno prilagajanje ne ujema s človeškim očesom, takrat različna temperatura osvetlitve vpliva na nasičenost barv, jo izkrivlja in odtenki barv niso enaki.
Popoln tehnološki proces prilagajanja barv mora doseči Lutarjevo stanje, ustvariti natančno oceno svetlobe v okolici in imeti sposobnost popolnega prilagajanja barv. Ker do zdaj na trgu ne obstaja sistem kamer za pametne telefone, ki bi izpolnjeval vse našteto, kaže na izjemno težavo doseganja resničnih barv.
Kako zajeti barve, kot jih vidite?
Pametni Huawei P50 Pro dviga mobilno fotografijo na novo raven med drugim z revolucionarnim pogonom True-Chroma Image. Telefon s tipalom svetlobe nove generacije omogoča zajem barv, kot jih vidijo človeške oči in hkrati podpira barvni razpon P3.
Prebojno večspektralno tipalo posnema človeško oko
Matrika glavne kamere pametnega telefona Huawei P50 Pro obsega dva objektiva, barvno lečo (RGB) in črno-belo (monokromatsko) ter večspektralno tipalo.
Na svetlobo občutljive celice mrežnice očesa večinoma tvorijo dva tipa celic; palčke in stožci. Tipalo RGB glavne kamere ima podobno funkcijo, kot celice stožci. Poleg zajema svetlobe je zadolženo še za zajem barv. Palčke so po navadi aktivne v slabši svetlobi mraka in noči ter varujejo črno-beli vid. To vlogo ima v tem telefonu enobarvno tipalo.
Plod večletnih raziskav podjetja Huawei je tretji pomembni element v sklopu. 10-kanalno večspektralno tipalo, ki natančneje izmeri svetlobo v okolju. S tem Huawei odpira novo poglavje v oblikovanju modela videza barv in kromatske prilagoditve. Tipalo popolnoma nove generacije lahko prebere skoraj cel svetlobni spekter, s čimer znatno poveča zmogljivosti pri šibki svetlobi ob hkratnem ohranjanju doslednosti. Identificira 50-odstotkov več barvnega spektra z 20 odstotki manj kromatskih nepravilnosti za natančnejšo reprodukcijo barv in dvig ločljivosti.
Obdelava barv, ki posnema psihološki odziv
Med obdelavo slikovnega signala programski algoritmi samodejno kalibrirajo barve. Pametni telefon Huawei P50 Pro ponuja nov pristop za zamenjavo tradicionalnih metod AWB in CC, zmogljiv algoritem AI Color Constancy. Z analizo 40 tisoč fotografij in sposobnostjo strojnega učenja je pridobil boljše razumevanje, kako oživiti atmosfero in barvo svetlobe okolice na podlagi kromatske prilagoditve, ob upoštevanju predmetov in virov svetlobe v prizoru.
Celovitejši barvni razpon
Da bi očaral s prikazanimi barvami, so pri Huaweiu dodatno izboljšali sicer že tako odličen proces prilagajanja barv v pametnem telefonu P40 Pro in ustvarili rešitev brez primere za izjemno natančno popravljanje optičnih napak in obnavljanja podrobnosti na fotografiji. Pametni telefon P50 Pro zato izvaja fino prilagajanje več kot 2000 barv, namesto optimizacije prednostnih barvnih blokov samo v barvnem razponu sRGB. Huawei s ponosom na novo definira izboljšavo barv, pri čemer zagotavlja podporo celotne barvne palete P3. Ne samo, da prepozna majhne razlike med različnimi odtenki iste barve, temveč jih je sposoben prikazati tudi na zaslonu.
Huawei P50 Pro je podedoval odlike odlične serije P na področju vsestranske mobilne fotografije in postal njihov najnaprednejši pametni telefon na tem področju. Zmogljiva naprava z dvojno matrično kamero bo ljubiteljem mobilne fotografije omogočila delo na profesionalni ravni in zajem okolice v čudovitih barvah in polnih podrobnostih. Popoln je za vse, ki čutijo potrebo po ustvarjanju in zajemanju lepih življenjskih trenutkov, a jim standardne kamere pametnih telefonov ne zadostujejo.
Bogat ekosistem naprav
Huawei je sicer serijo telefonov P50, ki jo sestavljata Huawei P50 Pro in P50 Pocket, nedavno predstavil v Sloveniji. Telefona se tako pridružujeta širokemu naboru drugih naprav Huawei, ki so na voljo pri nas. Najprej sta tu telefona srednjega cenovnega razreda Huawei nova 9 in Huawei nova 8i, tema pa sledijo še pametne ure serije Watch GT 3, monitorja MateView in MateView GT ter prihajajoče slušalke FreeBuds Lipstick, ki so tudi odličen modni dodatek.
Za več informacij obiščite: consumer.huawei.com/si.