espaços de cor do darktable

As imagens de entrada são arquivos RGB (como JPEGs ou TIFFs) ou RAW da câmera. Ambos armazenam informações visuais como uma combinação de cores primárias (por exemplo vermelho, verde e azul) que juntas descrevem uma emissão de luz a ser recriada na tela.

A imagem a seguir ilustra este conceito.

Decomposição espectral de uma emissão de luz nas 3 intensidades RGB

O lado esquerdo da imagem exibe uma luz colorida que nós precisamos representar digitalmente. Nós podemos usar três filtros de cor ideais para decompor esta luz nas três luzes primárias coloridas de diferentes intensidades. Para recriar luz colorida original a partir de nossa decomposição ideal (como ilustrado no centro da imagem), nós simplesmente precisamos recombinar estas três luzes primárias por adição.

Deveria ser possível reproduzir a luz colorida original tomando um conjunto de luzes brancas nas intensidades corretas e projetando estas luzes através de filtros coloridos apropriados. Este experimento pode ser feito em casa usando-se gel e lâmpadas brancas reguláveis. Isto é aproximadamente o que os antigos monitores CRT faziam e como os projetores de vídeo ainda funcionam.

Em fotografia, o passo inicial de decomposição é realizado pela matriz de filtros de cor que se situa no topo do sensor de sua câmera. Esta decomposição não é ideal, assim não é possível recriar precisamente a emissão original com uma adição simples – algum escalonamento intermediário é necessário para ajustar as três intensidades.

Nos monitores atuais, as lâmpadas de LED são ajustadas proporcionalmente para cada intensidade e as emissões das três luzes são fisicamente adicionadas para reconstruir a emissão original. Imagens digitais armazenam as intensidades destas três luzes primárias como um conjunto de três números para cada pixel, representados no lado direito da imagem acima como tons de cinza.

Apesar de o conjunto de intensidades para exibição poder ser facilmente combinado para recriar uma luz original na tela (por exemplo, ao criarmos uma imagem digital diretamente no computador), o conjunto de intensidades capturadas a partir de um sensor precisa de alguns ajustes para que a adição da luz na tela reproduza razoavelmente a emissão de luz. Isto significa que cada conjunto de intensidades, expressa como um conjunto RGB, deve estar ligada a um conjunto de filtros (ou cores LED primárias) que define um espaço de cor – qualquer conjunto RGB somente faz sentido com referência a um espaço de cor.

Não só precisamos reconsiderar as intensidades capturadas para torná-las somáveis novamente. Além disso, se vamos recompor a luz original em uma tela que não possui os mesmos filtros coloridos ou primários do espaço de cor ao qual nosso conjunto RGB pertence, precisamos reescalonar estas intensidades para levar em conta os diferentes filtros na tela. O mecanismo para este escalonamento é descrito nos perfis de cor, normalmente armazenados em arquivos .icc.

Nota: A cor não é uma propriedade física da luz – ela existe somente no cérebro humano, como um produto da decomposição de uma emissão de luz pelo cone de células na retina, novamente de maneira muito similar ao princípio do exemplo de filtragem acima. Um valor “RGB” deve ser entendido como “emissões de luz codificadas em 3 canais conectados a 3 primárias”, mas as primárias em si podem parecer diferentes do que os humanos chamam de “vermelho”, “verde” ou “azul”.

Os filtros descritos aqui são filtros de passagem de banda superpostos. Uma vez que se sobrepõem, somá-los novamente não preservaria a energia do espectro original, então (para abreviar) nós precisamos reduzi-los com respeito à resposta do cone da retina.

Atualmente, a maior parte do processamento de imagens do darktable ocorre no largo espaço do “perfil de trabalho” do RGB, com alguns módulos (a maioria mais antigos) trabalhando internamente no espaço de cor CIELab 1976 (frequentemente conhecido apenas como “Lab”). A saída final do pipeline de processamento de imagens se encontra novamente em um espaço RGB formatado para o monitor de exibição ou arquivo de saída.

Este processo implica que o pixelpipe possui passos de conversão de cor fixos: perfil de cor de entrada e perfil de cor de saída. Além disso, existe o passo de interpolação cromática para imagens RAW, onde as cores de cada pixel são reconstruídas por interpolação.

Cada módulo possui uma posição no pixelpipe que indica em qual espaço de cor o módulo trabalha:

  • até a interpolação cromática : A informação da imagem RAW ainda não constitui uma “imagem”, mas meramente “dados” sobre a luz capturada pela câmera. Cada pixel contém uma intensidade única de uma cor primária, e as primárias da câmera são muito diferentes das primárias usadas em modelos da visão humana. Tenha em mente que alguns módulos nesta parte do processamento podem também agir em imagens não RAW no formato RGB (com informações completas de todos os três canais de cores).

  • entre a interpolação cromática e o perfil de cor de entrada : A imagem está no formato RGB dentro do espaço de cor específico da câmera ou do arquivo de entrada.

  • entre o perfil de cor de entrada e o perfil de cor de saída : A imagem está no espaço de cor definido pelo perfil de trabalho selecionado (Rec2020 RGB linear por padrão). Uma vez que o darktable processa imagens em blocos de ponto flutuante de 4x32-bits, podemos manejar grandes espaços de cor de trabalho sem risco de quebras de banda ou tonais.

  • depois do perfil de cor de saída : A imagem está no formato RGB como definido pelo monitor selecionado ou perfil de saída ICC.

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