В.В. Тесалин, Е.И. Ершов

Оценка распределения параметров освещения в сцене по изображению

Баланс белого – классический шаг всех современных конвейеров формирования изображений – выполняется, чтобы скомпенсировать влияние источника освещения, воспроизводя тем самым механизм цветовой константности зрительной системы человека. В современных устройствах методы автоматического баланса белого работают в предположении, что в сцене присутствует единственный доминантный источник освещения. Однако во многих реальных сценах зачастую несколько источников освещения (солнце и небо, свет лампы и свет из окна и т.д.), излучение от которых в разных пропорциях отражается от плоской наблюдаемой калибровочной поверхности, формируя целое распределение физически корректных оценок освещения для различных её ориентаций. Последнее необходимо учитывать при выполнении баланса белого, в том числе для моделирования неполной цветовой адаптации. Отвечая на эту необходимость, в данном исследовании рассматривается задача оценки распределения источников освещения, частным случаем которой является освещение одним источником. В работе описывается новый набор данных, состоящий из 3812 изображений и соответствующих им распределений освещения, полученный на основе набора данных Cube++. Для оценки распределения использовалась отраженная в зеркальном шаре цветовой мишени SpyderCube сцена. Предложен метод адаптации классических алгоритмов цветовой константности для оценки распределения источников освещения. Проведена численная оценка их качества с использованием дискретной реализации метрики Монжа–Канторовича–Васерштайна.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: баланс белого, оценка освещения, цветовая адаптация, цветовая репродукция, цветовая константность, обработка изображений, вычислительная фотография