无色彩失真的水下成像需要 RAW 捕获
图像与视频处理
2026-03-24 v1
摘要
消费级相机因价格亲民且使用便捷，在水下科学中广泛应用，生成海洋生态系统调查、监测、制图及动物行为研究的大量水下影像。然而，当颜色是关键变量时（如珊瑚白化研究），这些图像大多以 JPEG 格式无法进行定量分析。局限性并非源自 JPEG 压缩本身，而是源于相机产生图像时的内置算法：相机在生成这些图像时，内置算法修改颜色和对比度，目的不是确保颜色准确，而是制造视觉上令人愉悦的图片。这些不可逆的内置操作破坏了像素值与场景辐射率之间的线性关系，使得颜色无法在不同相机、不同地点或不同时间之间进行标准化、复现或比较。本文解释了这一实践带来的科学成本，并提供务实的指导方针，以 RAW 图像的捕获和归档为起点，防止不可逆数据丢失。
引用
@article{arxiv.2603.20823,
title = {Underwater imaging without color distortions requires RAW capture},
author = {Derya Akkaynak and Michael S. Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.20823},
year = {2026}
}