Weißer Punkt
Ein Weißpunkt (in technischen Dokumenten oft als Referenzweiß oder Zielweiß bezeichnet) ist ein Satz von Farbwerten oder Farbkoordinaten, die dazu dienen, die Farbe „weiß“ bei der Bilderfassung, -kodierung oder -wiedergabe zu definieren. Abhängig von der Anwendung werden verschiedene Definitionen von Weiß benötigt, um akzeptable Ergebnisse zu erhalten. Zum Beispiel können Innenaufnahmen von Glühlampen beleuchtet werden, die im Vergleich zum Tageslicht relativ orange sind. Die Definition von „Weiß“ als Tageslicht führt zu inakzeptablen Ergebnissen, wenn eine mit Glühlampenlicht aufgenommene Fotografie farbkorrigiert werden soll.
Leuchtmittel
Ein Leuchtmittel zeichnet sich durch seine relative spektrale Leistungsverteilung (SPD) aus. Der Weißpunkt eines Leuchtmittels ist die Chromatizität eines weißen Objekts unter dem Leuchtmittel und kann durch Farbkoordinaten angegeben werden, wie z. B. die x, y-Koordinaten im CIE 1931-Farbdiagramm (daher die Verwendung des relativen SPD und nicht des absoluten SPD, weil der Weißpunkt nur auf Farbe bezogen und von Intensität nicht beeinflusst wird).
Leuchtmittel und Weißpunkt sind getrennte Konzepte. Für eine gegebene Lichtquelle ist ihr weißer Punkt eindeutig definiert. Ein gegebener weißer Punkt entspricht andererseits im Allgemeinen nicht eindeutig nur einem Leuchtmittel. Aus dem allgemein verwendeten CIE 1931-Farbartdiagramm ist ersichtlich, dass fast alle nicht spektralen Farben (alle außer denen auf der Linie der Purpurfarben) einschließlich der als weiß beschriebenen Farben durch unendlich viele Kombinationen von Spektralfarben erzeugt werden können durch unendlich viele verschiedene Leuchtmittelspektren.
Obwohl es im Allgemeinen keine Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen den Lichtarten und den weißen Punkten gibt, sind bei den CIE D-Serien-Standard-Leuchtmitteln die spektralen Leistungsverteilungen mathematisch von den Farbwertkoordinaten der entsprechenden weißen Punkte ableitbar.
Wenn man die spektrale Leistungsverteilung des Leuchtmittels, das Reflexionsspektrum des spezifizierten weißen Objekts (oft als Einheit betrachtet) und die numerische Definition des Betrachters kennt, können die Koordinaten des Weißpunkts in jedem beliebigen Farbraum definiert werden. Zum Beispiel ist eines der einfachsten Leuchtmittel das „E“ – oder „Equal Energy“ -Spektrum. Seine spektrale Leistungsverteilung ist flach und liefert bei jeder Wellenlänge die gleiche Leistung pro Wellenlänge. In Bezug auf die CIE XYZ-Farbräume von 1931 und 1964 sind die Farbkoordinaten [k, k, k], wobei k eine Konstante ist und ihre Farbwertkoordinaten [x, y] = [1/3, 1/3 ].
Weißpunktumwandlung
Wenn die Farbe eines Objekts unter einem Leuchtmittel aufgezeichnet wird, ist es möglich, die Farbe dieses Objekts unter einem anderen Leuchtmittel zu schätzen, wobei nur die weißen Punkte der zwei Leuchtmittel gegeben sind. Wenn das Bild „nicht kalibriert“ ist (Weißpunkt der Lichtquelle unbekannt), muss der Weißpunkt geschätzt werden. Wenn Sie jedoch nur einen Weißabgleich durchführen möchten (neutrale Objekte in der Aufnahme neutral erscheinen lassen), ist dies möglicherweise nicht erforderlich.
Wenn man Farbe als Tristimulus-Koordinaten im LMS-Farbraum ausgibt, kann man die Farbe des Objekts gemäß der Von-Kries-Transformation „übersetzen“, indem man einfach die LMS-Koordinaten durch das Verhältnis des Maximums der Normfarbwerte an beiden Weißpunkten skaliert. Dies liefert eine einfache, aber grobe Schätzung. Ein anderes Verfahren, das manchmal bevorzugt wird, verwendet eine Bradford-Transformation oder eine andere chromatische Adaptionstransformation; im Allgemeinen arbeiten diese, indem sie sich in einen Zwischenraum verwandeln, indem sie die Mengen der Primärfarben in diesem Raum skalieren und zurück durch die inverse Transformation konvertieren.
Um die Farbe eines Objekts unter einem anderen Leuchtmittel wirklich zu berechnen, und nicht nur, wie es wahrgenommen wird, ist es notwendig, multispektrale oder hyperspektrale Farbinformationen aufzuzeichnen.