ما سبب الألوان الغريبة للصور الملتقطة بالهواتف الذكية

هل سبق لك أن التقطت صورة بهاتفك الذكي واعتقدت أن الألوان لا تشبه الألوان الحقيقية التي تبدو أمامك؟ ربما كانت الألوان تميل إلى اللون البرتقالي أو إلى اللون الأزرق. إليك السبب وما يمكنك فعله حيال ذلك.

قد تكون المشكلة بعيوننا:

على عكس الكاميرا، لا تسجل أعيننا تسجيلاً دقيقاً لما هو أمامنا. بدلاً من ذلك، كل ما نراه هو ما تفسره أدمغتنا. نعم، هذا يعتمد على ما هو أمامنا، ولكن يعتمد أيضاً على ما يعتقد الدماغ أنه يجب أن يراه. هذا هو السبب في أن الخدع البصرية فعالة للغاية (لا يتم خداع أعيننا، ولكن تنخدع أدمغتنا).

تخيل أنك تقرأ كتاباً بجوار نار. ما لون الصفحات؟ إنها ذات لون أبيض. ماذا عن لونها في الخارج في يوم مشمس مشرق أو تحت مصباح الفلورسنت؟ من الواضح أنها ما زالت بلون أبيض.

هذا هو الشيء، إننا نرى صفحات الكتاب بيضاء فقط لأننا نعلم أنها بيضاء. بمعنى آخر، يكون الضوء المنعكس من الكتاب إلى أعيننا لوناً مختلفاً عما نراه. ذلك يثبت أن ما نراه ليس ما هو موجود بالفعل.

لقد استخدمنا إعدادات توازن اللون الأبيض المخصصة لضوء النهار للحفاظ على إعدادات ألوان كاميرا DSLR متطابقة في كلتا اللقطتين. تم إجراء التصحيحات في فوتوشوب Photoshop

عندما التقطتنا الصور أعلاه، بدت الصفحات بيضاء بالنسبة لنا. الآن، على شاشة الكمبيوتر المائلة للون الأزرق، يجب أن ترى لون الضوء الذي تعكسه الصفحات بالفعل.

في حين أن هذا التأثير يكون أكثر وضوحاً مع الأبيض والألوان المحايدة الأخرى، فإنه يؤثر عليهم جميعاً.

توازن اللون الأبيض والتصوير الفوتوغرافي:

يشير مصطلح درجة حرارة مصدر الضوء إلى مدى اللون الأبيض أو البرتقالي أو الأزرق. يتم قياس ذلك بوحدة الكلفن Kelvin، والتي تعادل مدى سخونة الجسم الأسود المثالي لإصدار هذا الضوء الملون.

على سبيل المثال، تبلغ درجة حرارة لون ضوء الشموع حوالي 1850 كلفن، بينما تبلغ درجة حرارة لون ضوء النهار حوالي 5900 كلفن؛ ينبعث الضوء البرتقالي (الدافئ) من مصادر ذات درجة حرارة لونية أقل من مصادر الضوء الأكثر برودة (الأكثر زرقة).

عندما تلتقط صورة بهاتفك الذكي، يجب عليك أن تحاول تصحيح درجة حرارة الضوء. حاول أيضاً تصحيح محور اللون الأخضر-الأرجواني، لكن المحور البرتقالي-الأزرق أكثر أهمية.

إذا كنت تلتقط صورة بجوار مصدر ضوء دافئ، فستحاول الكاميرا جعل الصورة أكثر زرقة تلقائياً بحيث يبدو كل شيء أكثر حيادية عندما تنظر إليه لاحقاً.

سوف تفعل العكس إذا كنت بالقرب من ضوء أزرق. حيث أن الصفحات في الكتب بيضاء وليست برتقالية أو زرقاء.

لاحظ مدى تشابه الألوان في الصورتين الآن؟

هذا ما يسمى موازنة اللون أو موازنة اللون الأبيض، وهو جانب مهم من جوانب التصوير الفوتوغرافي. حيث يقوم المحترفون بذلك يدوياً أو يقومون بتصحيحه في مرحلة ما بعد الإنتاج (تم تصحيح الصور أعلاه في برنامج أدوبي لايت رووم Adobe Photoshop Lightroom). ومع ذلك، فإن هاتفك الذكي يقوم بذلك في الغالب تلقائياً.

تكمن المشكلة في أنه ما لم تكن تعمل مع أضواء الاستوديو القابلة للتحكم والتوازن من مخطط مرجعي للألوان، فإن تحقيق توازن أبيض دقيق حقاً هو أمر مستحيل.

على سبيل المثال، إذا كان هناك مصدران للضوء في مشهد ما، فلا يمكنك تحقيق التوازن بينهما دون القيام بالكثير من العمل في برنامج فوتوشوب Photoshop. تبدو كلتا الصورتين أعلاه أكثر دقة من الصور الأصلية، لكن كلاهما ليس صحيحاً تماماً.

هل توازن اللون الأبيض دقيق؟ لا. هل تبدو جيدة؟ نعم

أيضاً، ليس بالضرورة أن يكون توازن اللون الأبيض المحايد هو ما يمنحك أفضل الصور أو أكثرها إثارة أو حتى أكثر الصور دقة. إذا كنت تلتقط صورة لشخص مضاء بشمعة، فستحتاج إلى القليل من التوهج الإضافي للون البرتقالي في الصورة حتى تبدو طبيعية.

كان توازن اللون الأبيض التلقائي الذي يصحح التوهج البرتقالي الناتج عن حرائق الغابات في الولايات المتحدة مشكلة كبيرة للأشخاص الذين يحاولون مشاركة ما يرونه بدقة.

تُعَد إعدادات توازن اللون الأبيض أحد تلك الأشياء التي تتطلب نهجاً فنياً أكثر من نهج علمي للتصوير الفوتوغرافي.

التحكم في توازن اللون الأبيض في هاتفك الذكي:

شاشة إعدادات توازن اللون الأبيض في تطبيق Halide لنظام iOS

بشكل عام، لا يمكنك التحكم في توازن اللون الأبيض عند التصوير بهاتف ذكي. إذا كانت خوارزمية توازن اللون الأبيض التلقائي للكاميرا لا تعطي النتيجة المرجوة في المشهد الذي تقوم بتصويره، فسيتعين عليك مزيداً من التحكم اليدوي.

على آيفون iPhone، يمكنك استخدام تطبيق من جهة خارجية؛ نوصي باستخدام VSCO (مجاني) أو Halide (8.99 دولاراً).

إذا كان لديك هاتف يعمل بنظام أندرويد Android، فستصبح الأمور أكثر تعقيداً بعض الشيء. على هاتف سامسونج Samsung، يمكنك التحكم في توازن اللون الأبيض في وضع المحترف Pro.

قد يكون لدى الآخرين أيضاً خياراً مدمجاً في تطبيق الكاميرا؛ إذا لم يكن الأمر كذلك، فقد تحتاج إلى استخدام تطبيق كاميرا تابع لجهة خارجية، مثل Open Camera (مجاني).

بشكل عام، في تطبيق الكاميرا الذي يدعمه الهاتف، سيكون لخيار توازن اللون الأبيض إعدادات مسبقة لظروف الإضاءة المختلفة، مثل الغيوم وضوء النهار والظل ومصباح التنغستن وما إلى ذلك. إذا لم يكن الأمر كذلك، فقد يكون هناك شريط تمرير يمكنك ضبطه للتصوير بقيمة كلفن مخصصة.

تصحيح توازن اللون الأبيض بعد التقاط الصورة:

يعد الحصول على توازن اللون الأبيض بدقة أثناء التصوير أحد الخيارات، ولكن من الأسهل التصوير، ثم تصحيحه بعد ذلك.

عندما يحفظ هاتفك الذكي الصور كملفات JPEG أو HEIC (وهو ما تفعله جميع الهواتف تقريباً)، يتم تخزين إعدادات توازن اللون الأبيض في الصورة النهائية.

يمكنك إجراء تعديلات لاحقاً، لكن لا يمكنك تغييرها كثيراً. لحسن الحظ، هناك تنسيق آخر يمكنك استخدامه إذا كنت تريد أن تكون قادراً على التعديل لاحقاً: RAW.

في الملف ذو التنسيق RAW، يتم حفظ معلومات توازن اللون الأبيض مع الصورة. بعد ذلك، في محرر صور RAW (مثل أدوبي لايت رووم Adobe Lightroom أو فوتوشوب Photoshop)، يمكنك تغيير توازن اللون الأبيض إلى أي قيمة تريدها.

العيوب الوحيدة هي أنه يتعين عليك معالجة الصور قبل أن تتمكن من مشاركتها كما أنها تشغل مساحة أكبر على محرك الأقراص الثابتة.

يدعم كل من آي أو إس iOS وأندرويد Android صور RAW، ولكن مرة أخرى، قد تضطر إلى استخدام تطبيق كاميرا تابع لجهة خارجية للحصول على صور بهذا التنسيق.

إذا كان هذا يبدو لك كثيراً من العمل الشاق، فهو كذلك فعلاً. بمجرد أن تبدأ في البحث في أدوات التحكم اليدوية، يصبح التصوير أبطأ كثيراً لأنك بحاجة إلى فهم أعمق لما يحدث للحصول على نتائج جيدة.

الخيار الأسهل هو السماح لهاتفك الذكي بالتعامل مع الأشياء قدر الإمكان. ومع ذلك، إذا كنت تريد توازن اللون الأبيض الأكثر دقة (أو المزيد من التحكم فيه)، فقم بتثبيت تطبيق كاميرا تابع لجهة خارجية لاستخدامه عند الحاجة.

مقالات قد تعجبك:

إزالة الأشخاص من الصور بسهولة باستخدام برنامج الفوتوشوب
كيفية زيادة عدد الإجراءات التي يمكن التراجع عنها عند الضغط على Ctrl+Alt+Z في برنامج الفوتوشوب
كيفيّة استرجاع كلمة مرور حساب Steam في حالة نسيانها
كيفية استعادة حساب واتساب عند نسيان PIN رمز التحقق بخطوتين

ما هي عملية ضغط الملفات ؟ وكيف تتم ؟

دوماً ما كان يسعى مهندسو البرمجيات لتطوير طرق جديدة تمكّن من تخزين حجم كبير من البيانات في مساحة تخزينية صغيرة، وهذا الأمر كان مهماً عندما كانت محركات الأقراص الصلبة صغيرة جداً، وقد جعله ظهور الانترنت أيضاً أكثر أهمية.

إن ضغط الملفات له دور كبير في الاتصال عبر الشبكة ، حيث يسمح لنا بإرسال بيانات أقل حجماً عبر خطوط الاتصال بحيث يمكننا رفع و تحميل الملفات بشكل أسرع ، وهذا الأمر مفيد جداً خاصة من أجل الشبكات المزدحمة..

فكيف يتمّ ضغط الملفات ؟

تتضمن الإجابة على هذا السؤال تفسير عمليات رياضية معقدة للغاية، وهي أكثر مما يمكن أن نغطيه في هذه المقالة، لكن يمكنك فهم الأساسيات دون الحاجة إلى التعمّق بالعمليات الرياضية والحسابية التي تستخدمها خوارزميات ضغط الملفات ..

تعتمد المكتبات الأكثر شيوعاً لضغط النص على خوارزميتين ، وتستخدمان معاً في نفس الوقت للحصول على نسب ضغط عالية جداً، هما  LZ77 ( Lempel-Ziv Coding )  و Huffman Coding.

Huffman Coding (خوارزميّة هوفمان )هي خوارزمية معقدة للغاية، ولن نغطي كافة التفاصيل المتعلقة بها هنا… لكن بشكل أساسي ، تستخدم هذه الخوارزمية الرياضيات لترميز الأحرف الفردية برموز ثنائية أقصر، بالتالي تتقلص أحجام الملفات بعد هذه العملية.

من ناحية أخرى ، LZ77 خوارزمية بسيطة نسبياً، حيث تسعى لاستبدال الكلمات المكررة بمفتاح أصغر يمثل الكلمة.

لنأخذ هذا النص كمثال:خوارزمية LZ77 تقرأ النص، وتحدد الكلمات المكررة مثل SyrianTech ، فتستبدلها كما يلي:بعد ذلك، عندما تتمّ قراءة النص، سيتمّ استبدال كل (S) ب SyrianTech ، أي يظهر لنا النص الأصلي كما هو دون ضياع أو فقدان في البيانات .

لكن حقيقةً خوارزمية LZ77 لا تستخدم قائمة مفاتيح للدلالة على الكلمات ، وإنما  تستبدل كلّ ظهور مكرّر لكلمة في النص ( في مثالنا هنا SyrianTech) بمؤشر مرجعي في الذاكرة يعود إلى الكلمة الأولى ، فتقرأ SyrianTech بدلاً من (S) :لكي تفهم آلية عمل الخوارزميّة بشكل أفضل ننصحك بمتابعة هذا الفيديو التعليمي :

لا تقوم الخوارزميّة بضغط الكلمات المكررة و حسب بل أيضاً جزء من الكلمة قد يتكرّر في كلمة أخرى  , مثلاً، سيتم ضغط كلمة The حتى ضمن كلمات أخرى مثل  There  و Their و Then

عند وجود عدد كبير من الكلمات المكررة، سنحصل على نسبة عالية من الضغط ، فمثلاً إذا كررنا كلمة SyrianTech مئة مرة، سيكون حجم النص الأساسي 3 كيلوبايت، وعند ضغط الملف، سيأخذ حجماً يصل إلى 158 بايت فقط، فتكون نسبة الضغط 95 % .

لكن هذه النسبة لا تنطبق حقيقةً على النصوص العاديّة إذ أننا نفترض هنا أنّ النص يحوي كلمة واحدة فقط مكررة أكثر من مرّة , لكن بشكل عام عند ضغط الملفات النصية تكون نسبة الضغط بين 30-40% وذلك باستخدام إحدى تنسيقات الضغط مثل ZIP للملف النصي ..

تُطبّق خوارزمية LZ77 على جميع البيانات الثنائية Binary Data, وليس فقط على النص..

و على الرغم من أن ضغط النص بهذه الطريقة يكون أسهل عادة بسبب الكلمات المتكررة التي تستخدمها معظم اللغات ، فقط تكون لغة مثل اللغة الصينية أصعب قليلا لتطبيق الخوارزميّة  …

كيف يتم ضغط الصور والفيديو؟

يتم ضغط الفيديو والصور بشكل مختلف تماما، على عكس النص حيث يمكنك الحصول على ما يسمى Lossless Compression أيّ ( ضغط بدون فقدان للبيانات) …

عند التعامل مع الصور سنحصل على ما يسمى Lossy Compression بمعنى (الضغط مع خسارة ) ، أيّ مع فقدان لبعض البيانات الأصلية ، بحيث أنه كلما زاد ضغط الصورة ، زادت كميّة البيانات المفقودة .

لنأخذ هذا المثال، هذه لقطة شاشة لم يتم ضغطها:لنأخذ الصورة ونفتحها من خلال برنامج الفوتوشوب عدة مرات، وفي كل مرة نقوم بتصدير الصورة بصيغة JPEG بدقة منخفضة، وهذه هي النتيجة:تبدو النتيجة سيئة جداً، أليس كذلك ؟!

ذلك لأننا قمنا بتصدير الصورة كـ JPEG في كل مرة بدقة (جودة الصورة Quality) 0 % , ما يعني أننا قمنا بضغط ملف الصورة وتقليل حجمه ,

الصورة التالية هي الصورة ذاتها بصيغة JPEG ولكن بدقة  50% ، ونلاحظ أنها ً لا تختلف كثيراً عن الصورة الأصل إذا لم تدقق بها عن قرب ! ..الصورة بصيغة PNG كانت بحجم 200 كيلوبايت، أما هذه الصورة ذات الصيغة JPEG بدقة (جودة ) 50 % من دقة الصورة الأصلية فهي بحجم 28 كيلوبايت فقط .

إذاً، كيف يتم توفير كل هذه المساحة؟ خوارزمية JPEG هي بالفعل إنجاز هندسي…

معظم الصور تُخزن كقائمة من الأرقام، وكل رقم يمثل بكسل واحد (وحدة الصورة ), تقوم الخوارزمية  JPEG بتخزين الصور باستخدام ما يسمى Discrete Cosine Transform (التحويل التجيبي المتقطع ) و هو عبارة عن مجموعة موجات جيبية  Sine Waves تمت إضافتها مع بعضها بترددات مختلفة .

تقدم هذه الخوارزمية 64 معادلة ، لكن لا تستخدم جميعها ، كما يحصل في الفوتوشوب وغيره من تطبيقات تحرير الصور (اختيار عدد المعادلات التي يجب استخدامها)، ثم تستخدم هذه التطبيقات ترميز Huffman لتقليل حجم الملف أكثر.

وهذا يعطي صور بصيغة JPEG بنسبة ضغط عالية جداً، حيث بإمكانها تقليل حجم صورة يمكن أن يكون حجمها عدة ميغابايتات إلى بضع كيلوبايتات فقط  ..

يمكنك الإطلاع على هذا الشرح لمعرفة المزيد عن التحويل التجيبي المتقطع وعمل خوارزميّة JPEG :

لكن إن قمت بتكرار ضغط الصورة بهذه الطريقة أكثر من مرة قد تنتج لديك صورة كهذه :إذاً كمية قليلة من عملية الضغط باستخدام JPEG يمكن أن يكون لها تأثير كبير على حجم الملف، وهذا ما يجعل خوارزمية JPEG مفيدة جداً لضغط الصور في مواقع الويب, حيث يتم ضغط معظم الصور التي تراها على الانترنت لتقليل زمن تحميل هذه الصور، خصوصاً لمستخدمي أجهزة الهاتف المحمول و الذين يملكون اتصال بيانات ضعيف.

ضغط الفيديو :

يعمل الفيديو بطريقة مختلفة قليلاً عن الصور ، قد تعتقد أن ضغط الفيديو يتم عن طريق ضغط كل إطار من الفيديو باستخدام خوارزميّة  JPEG ، بالتأكيد يتم ذلك، ولكن بطريقة أفضل ..

إذ يتمّ باستخدام ما يسمى (ضغط الإطار البيني) Interframe Compression ، والذي يقوم بحساب التغييرات بين كل إطار ويخزن هذه التغييرات فقط ، لذلك وعلى سبيل المثال إذا كان لديك مقطع فيديو بلقطة ثابتة نسبياً ولعدة ثوان، فسيتم توفير الكثير من المساحة، لأن خوارزمية الضغط لا تحتاج إلى تخزين كل عناصر اللقطات التي لا تتغير.

Interframe Compression هو السبب الرئيسي في وجود التلفاز الرقمي اليوم والفيديو على الانترنت، فبدونه ستكون مقاطع الفيديو بحجم كبير جداً يصل إلى مئات الجيجابايت، وهذا أكثر مما كان عليه متوسط حجم محركات الأقراص الثابتة عام 2005 عند إطلاق موقع اليوتيوب !!.

نلاحظ أن الصور المتحركة GIF لا تقوم بالضغط باستخدام هذه العملية، وهذا ما يفسر أنها غالباً ما تكون قصيرة وصغيرة، و يبقى حجمها كبير جداً .

هناك ما يجب أخذه بعين الاعتبار حول الفيديو، ألا وهو معدل البت Bit-rate (أي مقدار البيانات المسموح به في كل ثانية )

فإذا كان معدل البت 200 كيلوبت/ثانية ، على سبيل المثال ، عندها سيبدو مقطع الفيديو رديئاً جداً، حيث ترتفع الجودة مع ارتفاع معدل البت ، ولكن في حال وصل إلى أكثر من ميغابايت Megabyte في الثانية، ستحصل أيضاً على مردود سيء !..

لنأخذ على سبيل المثال إطار مكبر من فيديو لـسمكة قنديل البحر، الإطار على اليسار له معدل بت  3 ميغابت/ثانية ، والذي على اليمين بمعدل  100 ميغابت/ثانية :نلاحظ هنا زيادة حجم الملف 30 ضعف، ولكن لا نلاحظ زيادة كبيرة في الجودة !….

بشكل عام، يتراوح معدل البت لمقاطع فيديو اليوتيوب بين 2 و 10 ميغابت/ثانية وذلك يعتمد أيضاً على سرعة الاتصال لديك..

ضغط الصوت:

عملية ضغط الصوت مشابهة بشكل كبير لعملية ضغط النص والصور، فكما أن خوارزمية JPEG تحذف التفاصيل التي لا تراها في الصورة، فإن ضغط الصوت يتمّ بنفس الطريقة (الضغط مع فقدان بعض البيانات ), فأنت لا تحتاج مثلاً لسماع صرير الريشة على أوتار الغيتار إذا كان الصوت الأساسي للغيتار أعلى من هذا الصرير بكثير !.

الملفات الصوتيّة ذات الصيغة mp3 تستخدم أيضاً معدل البت ، ويكون المعدل المنخفض بين 48 و 96 كيلوبت/ثانية ( kb/s  )، والمعدل الجيد جداً يصل إلى  128 إلى 240 كيلوبت/ثانية( kb/s

في حين أن المعدل المرتفع يصل إلى 320 كيلوبت/ثانية ،  لكنّك على الأرجح لن تلاحظ  هذا الاختلاف إلا باستخدام مكبرات جيدة (أو سماعات أذن )…

هناك أيضاً ترميزات أخرى لضغط الصوت دون فقدان البيانات، كـ ترميز FLAC  , الذي يستخدم ترميز LZ77 لضغط الملفات الصوتية دون ضياع للبيانات …

مقالات قد تعجبك :

ما هو ملف DAT , وكيف يمكن فتحه؟
ما هي ملفات XML؟ وكيف يمكن فتحها؟
أفضل مواقع تعديل الصور أون لاين دون برامج
أفضل برامج تشغيل الموسيقى على أجهزة أندرويد
ما هي ملفات PDF؟ وكيف يمكن فتحها ؟