チュートリアル:ホワイトバランス
ホワイト バランス (WB) は、非現実的な色かぶりを除去するプロセスです。これにより、実際には白く見えるオブジェクトが写真では白くレンダリングされます。適切なカメラのホワイト バランスでは、光源の「色温度」を考慮する必要があります。これは、白色光の相対的な暖かさや冷たさを表します。私たちの目は、さまざまな光源の下で何が白かを判断するのが得意ですが、デジタル カメラはオート ホワイト バランス (AWB) が非常に難しく、見苦しい青、オレンジ、さらには緑の色かぶりが生じることがあります。デジタル ホワイト バランスを理解することで、これらの色かぶりを回避し、より広い範囲の照明条件下で写真を改善することができます。
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背景:色温度
色温度は、その表面温度を持つ「黒体」から放射される光のスペクトルを表します。黒体は、すべての入射光を吸収するオブジェクトであり、反射も通過も許可しません。私たちの日常の経験における黒体放射の大まかな類似物は、金属や石を加熱することかもしれません:これらは、ある温度に達すると「赤熱」し、さらに高温になると「白熱」すると言われています.同様に、さまざまな温度の黒体でも、「白色光」のさまざまな色温度があります。その名前にもかかわらず、白く見える光は、必ずしも可視スペクトル全体に均一な色の分布を含んでいるとは限りません:
相対強度は各温度 (ケルビン単位) に対して正規化されています。
5000 K ではほぼニュートラルな光が生成されるのに対して、3000 K と 9000 K では光のスペクトルが生成され、それぞれオレンジ色と青色の波長を含むようにシフトすることに注意してください。色温度が上がると、色の分布は寒色になります。これは直観的には見えないかもしれませんが、より短い波長にはより高いエネルギーの光が含まれているという事実に起因しています.
写真家が真の黒体を扱ったことがないのに、なぜ色温度が光の説明として役立つのでしょうか?幸いなことに、昼光やタングステン電球などの光源は、黒体によって生成される光の分布を厳密に模倣していますが、蛍光灯やほとんどの商用照明などの光源は黒体から大きく離れています。写真家は真の黒体光源を指すために色温度という用語を決して使用しないため、この用語は、同様の色の黒体との「相関色温度」であることが暗示されています。次の表は、いくつかの一般的な光源の相関する色温度の経験則です:
| 色温度 | 光源 |
| 1000-2000 K | キャンドルライト |
| 2500-3500 K | タングステン電球 (家庭用) |
| 3000-4000 K | 日の出/日の入り (晴天) |
| 4000-5000 K | 蛍光灯 |
| 5000-5500 K | フラッシュ |
| 5000-6500 K | 晴天の昼光 (頭上の太陽) |
| 6500-8000 K | やや曇り空 |
| 9000-10000 K | 日陰またはひどく曇った空 |
実際:JPEG &TIFF ファイル
一部の光源は黒体放射体に似ていないため、ホワイト バランスは色温度に加えて 2 番目の変数であるグリーン マゼンタ シフトを使用します。緑とマゼンタのシフトを調整することは、通常の日光の下では不要なことがよくありますが、蛍光灯やその他の人工照明では、WB に大幅な緑とマゼンタの調整が必要になる場合があります。
 | オート ホワイト バランス |
 | カスタム |
 | ケルビン |
 | タングステン |
 | 蛍光 |
 | 日光 |
 | フラッシュ |
 | 曇り |
 | 影 |
幸いなことに、ほとんどのデジタル カメラにはさまざまなプリセット ホワイト バランスが含まれているため、重要なショット中に色温度やグリーン マゼンタ シフトに対処する必要はありません。これらのそれぞれに一般的に使用される記号は、左側に一覧表示されています。
最初の 3 つのホワイト バランスは、さまざまな色温度に対応しています。 オートホワイトバランス すべてのデジタル カメラで利用可能で、限られた範囲内 (通常は 3000/4000 K から 7000 K の間) で最良の推測アルゴリズムを使用します。カスタム ホワイト バランス 同じ照明の下で既知のグレー リファレンスの写真を撮り、それを今後の写真のホワイト バランスとして設定できます。 「ケルビン」では、広い範囲で色温度を設定できます。
残りの 6 つのホワイト バランスは、色温度の高い順にリストされていますが、多くのコンパクト カメラにはシェード ホワイト バランスが含まれていません。一部のカメラには「蛍光 H」設定も含まれており、これは新しい昼光校正蛍光灯で動作するように設計されています。
上記のホワイト バランスの説明と記号は、それらが最適に機能する実際の照明の概算です。実際、曇りは、時間帯、標高、かすみの程度によっては、日光の代わりに使用できます。一般に、(設定に関係なく) LCD 画面のプレビューでイメージがクールすぎる場合は、上のリストのさらに下にある記号を選択して、色温度をすばやく上げることができます。画像がまだ冷たすぎる (または逆に暖かすぎる) 場合は、ケルビン設定で温度を手動で入力することができます。
他のすべてが失敗し、後でコンピューターで検査した後でも画像に正しい WB がない場合は、カラー バランスを調整して追加のカラー キャストを削除できます。または、Photoshop の「レベル」ツールを使用しているときに、「グレー ポイントの設定」スポイトで無色の参照 (ニュートラル参照のセクションを参照) をクリックすることもできます。これらの方法はいずれも、画像のビット深度を大幅に低下させる可能性があるため、避ける必要があります。
実践:RAW ファイル形式
ホワイトバランスの最良の解決策は、RAW ファイル形式を使用して写真を撮ることです (カメラがサポートしている場合)。これにより、写真を撮った後に *WB を設定できます。 RAW ファイルでは、より広い範囲の色温度とグリーン マゼンタ シフトに基づいて WB を設定することもできます。
RAW ファイルでホワイト バランスを実行するのは、すばやく簡単です。色かぶりがなくなるまで温度とグリーン マゼンタのスライダーを調整するか、画像内のニュートラルな参照をクリックするだけです (次のセクションを参照)。写真の 1 つだけにニュートラルな参照が含まれている場合でも、それをクリックして、結果の WB 設定を残りの写真に使用できます (同じ照明を前提としています)。
カスタム ホワイト バランス:ニュートラル リファレンスの選択
ニュートラル リファレンスは、色が重要なプロジェクトや、自動ホワイト バランスで問題が発生することが予想される状況でよく使用されます。ニュートラル リファレンスは、(運が良ければ) シーンの一部にすることも、持ち運ぶポータブル アイテムにすることもできます。以下は、青みがかった夕暮れのシーンでの幸運な参照の例です。
一方、事前に作成されたポータブル リファレンスは、ほとんどの場合、より正確です。オブジェクトがニュートラルではないのにニュートラルであると簡単に思い込ませることができるからです。ポータブル リファレンスは高価で、写真用に特別に設計されている場合もあれば、安価な家庭用品が含まれている場合もあります。理想的なグレー リファレンスは、スペクトル内のすべての色を均等に反射し、幅広い色温度で一貫して反射できるものです。事前に作成されたグレー リファレンスの例を以下に示します:
一般的な家庭用ニュートラル リファレンスは、コーヒーまたはプリングルスの容器の蓋の下側です。これらは安価で適度に正確ですが、カスタムメイドの写真参照が最適です (上記のカードなど)。カスタムメイドのデバイスを使用して、光源の入射色温度または反射色温度を測定できます。ほとんどのニュートラル リファレンスは反射光を測定しますが、ホワイト バランス メーターや「ExpoDisc」などのデバイスは入射光を測定できます (理論的にはより正確になる可能性があります)。
グレーに見える領域をクリックすると、実際にはカラー ノイズによってカラフルなピクセルが選択される可能性があるため、画像ノイズの多いニュートラルな参照を使用する場合は注意が必要です。
低ノイズ(滑らかな無色グレー)
高ノイズ(色の斑点)
ソフトウェアがサポートしている場合、ノイズの多い画像のホワイト バランスの最適な解決策は、参照としてノイズの多いグレー領域を含むピクセルの平均を使用することです。 Adobe Photoshop を使用している場合、これは 3x3 または 5x5 ピクセルの平均になります。
オートホワイトバランスに関する注意
特定の被写体は、通常の日光条件下でも、デジタル カメラのオート ホワイト バランスに問題を引き起こします。 1 つの例は、独自の主題のために画像にすでに暖かさや冷たさが過剰に含まれている場合です。下の画像は、被写体が主に赤である状況を示しているため、カメラはこれを暖かい光源によって誘発された色かぶりと間違えています。次にカメラは、画像の平均的な色がニュートラルに近づくようにこれを補正しようとしますが、そうすると、無意識のうちに石に青みがかった色かぶりが作成されます。一部のデジタル カメラは、他のものよりもこの影響を受けやすくなっています。
(カスタム ホワイト バランスでは、ニュートラル リファレンスとして 18% グレー カードを使用します。)
多くの場合、デジタル カメラの自動ホワイト バランスは、写真に少なくとも 1 つの白または明るい無色の要素が含まれている場合により効果的です。もちろん、構図を変更して無色のオブジェクトを含めようとしないでください。ただし、無色のオブジェクトがないとオート ホワイト バランスに問題が生じる可能性があることに注意してください。下の画像に白いボートがないため、カメラのオート ホワイト バランスが誤って、わずかに暖色の色温度の画像を作成しました。
混合照明
色温度が異なる複数の光源があると、ホワイトバランスの実行がさらに複雑になる可能性があります。照明の状況によっては、真に「正しい」ホワイト バランスでさえない場合があり、色の精度が最も重要な場所によって異なります。
<表>
混合照明下では、オート ホワイト バランスは通常、シーン全体の平均色温度を計算し、これをホワイト バランスとして使用します。通常、このアプローチは受け入れられますが、オート ホワイト バランスは、私たちが目で知覚するものと比較して、各光源の色温度の違いを誇張する傾向があります。
色温度の誇張された違いは、屋内照明と自然照明が混在している場合に最も顕著に現れることがよくあります。重要な画像では、照明領域ごとに異なるホワイト バランスが必要になることさえあります。一方、色温度をそのままにしておくことを好む人もいます。
左側の建物は非常に暖かく、空はやや涼しいことに注意してください。これは、月明かりを基準にホワイト バランスを設定したためで、下にある人工照明の暖かな色温度が引き出されています。自然光に基づいてホワイト バランスを調整すると、多くの場合、よりリアルな写真が得られます。ホワイト バランスの基準として「石」を選択し、空が非現実的に青くなる様子を確認してください。
