Warum wird der grüne Kanal blau, wenn er abgeschnitten wird?

Nachts machte ich Fotos von Schneeskulpturen und bemerkte etwas Seltsames an meiner Olympus O-MD E-M10 Mark II.

Diese grün beleuchtete Skulptur

Wenn der grüne Kanal durchgebrannt ist, wird er blau

und wird schließlich weiß.

Warum sollte der grüne Kanal so abschneiden?

Das Licht, das Sie als "grün" beschreiben, enthält auch Komponenten von "rotem" und "blauem" Licht. Sie sind viel schwächer als die grüne Komponente, aber sie sind da.

Sobald die Belichtung hell genug ist, damit der grüne Kanal vollständig gesättigt ist, kann eine weitere Erhöhung der Belichtung den im grünen Kanal aufgezeichneten Wert nicht auf mehr als 100% erhöhen. Wenn Grün bei 1/100 Sekunde vollständig gesättigt ist, wird der grüne Kanal bei 100% angezeigt. Wenn wir die Belichtungszeit auf 1/50 Sekunde verdoppeln, wird Grün immer noch zu 100% aufgezeichnet. Dies ist der Maximalwert, der für jeden Kanal aufgezeichnet werden kann.

Durch weiteres Erhöhen der Belichtung wird der in den roten und blauen Kanälen aufgezeichnete Wert erhöht, bis die Belichtung jeweils einen Punkt erreicht, an dem auch sie vollständig gesättigt sind. Betrachten Sie es so: Wenn Ihre Skulptur 10-mal so viel Grün wie Blau reflektiert, führt eine Belichtung von zehnmal heller als erforderlich, um den grünen Kanal vollständig zu sättigen, dazu, dass sowohl der grüne als auch der blaue Kanal vollständig gesättigt werden. Die Kamera kann nicht anzeigen, dass Grün 10-mal heller als Blau ist. Es werden beide Kanäle mit demselben Wert angezeigt: 100%.

Wenn alle drei Kanäle vollständig gesättigt sind, erhalten wir reines Weiß. Es spielt keine Rolle, dass viel mehr grünes als rotes oder blaues Licht auf den Sensor fällt. Solange von jeder Farbe mindestens genug vorhanden ist, um jeden Farbkanal vollständig zu sättigen, wird dieser Bereich als weiß dargestellt.

Außerdem haben die Bayer-Masken auf digitalen Sensoren keine festen Grenzwerte zwischen den Farben : Ein Teil des grünen Lichts fällt durch die Rot- und Blaufilter, ein Teil des Rot- und Blaulichts fällt durch den Grünfilter und so weiter.

_{Die blaue Linie zeigt, wie viel Prozent des Lichts entlang des gesamten sichtbaren Spektrums von den blau gefilterten Sensoren des Sony IMX249-Sensors gezählt werden. Die grünen und roten Linien zeigen dasselbe für grün und rot gefilterte Sensoren. Beachten Sie, dass oberhalb von ca. 820 nm alle drei mehr oder weniger gleich empfindlich sind. Deshalb haben digitale Sensoren einen IR-Filter im Sensorstapel. Beachten Sie auch, dass die Reaktion der rot und grün gefilterten Sensoren zunimmt, wenn sich die Wellenlänge unter 420 nm bewegt, weshalb auch ein UV-Filter im Sensorstapel enthalten ist.}

Es ist ähnlich wie bei der Verwendung eines Farbfilters am Objektiv für die Aufnahme von Schwarzweißfilmen. Wenn wir einen Rotfilter verwenden, gelangt ein Teil des Lichts von grünen und blauen Objekten immer noch durch den Filter. Diese grünen und blauen Objekte erscheinen nur dunkler als sonst. Aber sie werden nicht ganz schwarz.

Selbst wenn das Licht, das Ihre Skulptur beleuchtet, rein grün wäre, würde ein Teil dieses Lichts durch die Rot- und Blaufilter am Sensor Ihrer Kamera gelangen und von den "roten" und "blauen" Pixelvertiefungen registriert werden. Wenn Sie hell genug überbelichten, werden alle drei Kanäle vollständig gesättigt.

Aus einem Kommentar:

Dass wir blaue Objekte durch den Rotfilter sehen können, bedeutet nicht unbedingt, dass der Filter eine erhebliche Menge an Blau passiert. Dies kann nur bedeuten, dass das blaue Objekt im roten Teil des Spektrums eine signifikante Reflexion aufweist. ZB ist die Farbe # 3f00ff ebenfalls blau, hat aber eine nicht zu vernachlässigende rote Komponente.

Unabhängig von der Wellenlänge ist Licht, das durch das Rotfilter tritt, in dem einzelnen monochromatischen Luminanzwert für die rot gefilterten Pixel enthalten. Es spielt keine Rolle, ob das Licht rot, grün oder blau ist - die Photonen, die in dieses Sensel (Pixelvertiefung) gelangen dürfen, werden alle gleich aufgezeichnet. Es ist nur so, dass ein höherer Prozentsatz des roten Lichts, das auf einen Rotfilter fällt, durchgelassen wird als der Prozentsatz des blauen Lichts, das auf einen Rotfilter fällt. Aber was durchkommt, wird als Photon gezählt , nicht als rote Photonen oder blaue Photonen oder grüne Photonen .

Bei einer Rohdatei eines Bayer-maskierten digitalen Sensors handelt es sich im Wesentlichen um drei monochrome Bilder: Eines besteht aus der Hälfte der nach Grün gefilterten Pixel des Sensors, eines aus einem Viertel der nach Rot gefilterten Pixelvertiefungen des Sensors und eines aus Rot von einem Viertel der Pixelvertiefungen des Sensors nach Blau gefiltert. Genau wie bei der Aufnahme von Schwarzweißfilmen mit Farbfiltern gelangt etwas Licht aus dem gesamten sichtbaren Spektrum durch jeden Filter. Wir können drei Schwarzweißdrucke nehmen, die nach den drei Farbkanälen gefiltert sind, und sie kombinieren, um einen Farbdruck zu erzeugen. Digital ist das gleiche Prinzip. So funktionieren die Zapfen in der menschlichen Netzhaut.

Warum wird der grüne Kanal blau, wenn er abgeschnitten wird?

Eigentlich dreht es sich in Richtung Magenta. Schauen Sie sich Ihr Bild genauer an.

Wenn grüne Clips und die anderen beiden Kanäle (rot, blau) dies nicht tun, wird das Grün im Grunde genommen gesenkt. Das Verringern von Grün hat den gleichen Effekt auf den Farbton wie das Erhöhen von Rot und Blau. Rot + Blau ist Magenta. Wenn Sie also Grün selbst senken, wird der Farbton magenta.