【色彩理论】正确掌握白平衡及其对还原色彩的应用全解

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  • This topic has 7 个回复, 2 个参与人, and was last updated 6年 前 by caizu.
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    • #35695

      橘子茜茜
      参与者
      青骑士

      白平衡(WB)是消除和现实色彩不一致的过程,目的是让人眼看到是白色的物体呈现正确的白色。 要正确的设置相机白平衡必须考虑光源的“色温”,即光源是冷光源是暖光源。

      我们的眼睛非常擅长判断并还原不同光源下的白光,但数码相机在自动判断白平衡(AWB)方面往往出错 – 并且可能会产生蓝色、橙色甚至绿色偏色。

      了解数字白平衡可帮助我们尽可能避免这些色偏,从而在更广泛的照明条件下改善图片质量。

      原理:颜色温度(色温)

      色温描述了“黑体”表面温度的辐射光谱。 黑体是吸收所有入射光的物体 – 既不反射也不允许光线通过。 在日常生活中,黑体辐射的过程非常像加热金属或石头:当它们达到一个温度时,变成“红热”状态;然后在更高的温度下变成“白热”。

      不同温度的黑体具有不同的色温。

      每个温度的相对强度已经标准化(以开尔文为单位)

      提示:5000 K产生大致中性的光线,而3000 K和9000 K产生的光谱会包含更多的橙色和蓝色波长。 随着色温升高,颜色分布变得更冷。(由于较短的波长包含较高能量的光)

    • #35698

      橘子茜茜
      参与者
      青骑士

      色温是摄影师表现光影艺术的重要表现方式

      “黑体”只是在科学理论状态下的物质,而在现实生活中,日光和钨灯光源非常接近黑体产生的光线分布,但荧光灯和大多数商业照明光源都明显脱离了黑体。 摄影师并不使用色温来指代真正的黑体光源,因此使用“”色温“代指与相似颜色的黑体相关的“近似色温”。 下表是一些常见光源的色温的指南:

      ColorTemperature色温 Light Source  光源
      1000-2000 K  Candlelight 烛光
      2500-3500 K  Tungsten Bulb (household variety)

      钨灯泡(家用品种)

      3000-4000 K  Sunrise/Sunset (clear sky)

      日出/日落(晴朗的天空)

      4000-5000 K  Fluorescent Lamps 荧光灯
      5000-5500 K  Electronic Flash 电子闪光灯
      5000-6500 K  Daylight with Clear Sky (sun overhead)   日光与晴朗的天空(太阳高架)
      6500-8000 K  Moderately Overcast Sky                         适度阴云密布的天空
      9000-10000 K  Shade or Heavily Overcast Sky

      阴影或沉重阴云密布的天空

    • #35699

      橘子茜茜
      参与者
      青骑士

      在实际应用中:JPEG和TIFF文件

      由于一些光源的分布与“黑体”差异非常大,除色温外,白平衡还使用第二个变量:绿 – 品红色偏移。 在普通的日光下通常不需要调节绿 – 洋红色偏移,但荧光灯和其他人造光源可能需要对WB进行明显的绿 – 洋红色调整。

      Auto White Balance 自动白平衡
      Custom    自定义白平衡
      Kelvin       色温(单位:开尔文)
      Tungsten      钨丝灯
      Fluorescent  荧光灯
      Daylight       阳光
      Flash     闪光灯
      Cloudy  阴天
      Shade   阴影

       

      其实很多的相机产商已经尝试了若干方法解决这个问题,大多数数码相机都包含多种预设白平衡,因此无需在拍摄时处理色温和绿色 – 品红色偏移。 这些常用的符号都列在上面的图表中。

      前三种白平衡允许一系列色温。

      自动白平衡适用于所有数码相机,并在有限的范围内使用最佳计算的的算法 – 通常在3000/4000 K至7000 K之间(但在复杂光线环境里也经常出错)。

      自定义白平衡可在同一光线下拍摄已知灰度参考图,然后将其设置为下一次拍摄的白平衡。 使用自定义色温,可以在很宽的范围内设置色温。

      剩余的六种白平衡按照色温升高的顺序列出,但许多小型相机没有阴影白平衡选项。 某些相机还有“荧光灯H”选项,该设置用于校准近些年生产的荧光灯。

      上述白平衡的描述和符号仅仅是对实际照明的粗略估计。 事实上,根据一天中的时间,海拔或朦胧程度,阴天可以用来代替日光。 一般来说,如果图像在LCD屏幕预览中显示得太离谱(无论设置如何),可以通过选择上面列表中的符号来快速改变色温。 如果图像仍然偏冷色(或者如果偏暖色),则可以采用色温设置手动输入色温。

      如果所有操作都不能校正白平衡,并且在计算机上的图形软件中处理图像后仍然得不到正确的白平衡,则可以调整色彩平衡来消除色偏。

      或者在Photoshop中使用“设置白平衡工具点击白色参考点来自动校正白平衡。但并不推荐使用这些方法,因为采用自动设置白平衡会严重降低图像的位深度。

    • #35700

      橘子茜茜
      参与者
      青骑士

      在实际应用中:RAW原始文件格式

      到目前为止,最好的白平衡解决方案是使用RAW文件格式,

      因为可以在照片拍摄后再来自定义设置AWB 。 RAW文件还允许使用更广泛的色温和绿 – 品红色位移来校正白平衡。

      使用RAW文件格式校正白平衡快速简单。可以调整温度(色温)和绿色 – 洋红色滑块,直到消除偏色,或者只需单击图像中的中性灰参考(请参阅下一部分)。 只要拍摄一张包含灰卡或者色卡的图片作为参考图,然后使用该照片生成的白平衡可以批量设置校正其他所有图片(前提是在相同的灯光照明环境下拍摄)。

    • #35701

      橘子茜茜
      参与者
      青骑士

      自定义白色平衡:选择色卡,灰卡协助校正

      对色彩要求很高的项目一般使用色卡校正或者预期自动白平衡会遇到复杂问题的情况也会使用灰卡矫正。灰卡/色卡可以是场景的一部分,也可以是随身携带的便携式灰卡。 下面是在一个蓝色的黄昏场景中使用中性灰作为参考的例子。

      专门制作的便携式灰卡能使拍摄结果更准确。 便携式色卡可能很昂贵,专门为摄影设计。 理想的灰卡是能够均匀地反映光谱中所有颜色的参考,并且可以在广泛的色温范围内持续进行。

      提示:灰卡不是我们肉眼看起来灰色的卡,是使用特殊材料根据光谱反射来恒定反射波长的灰卡,我们日常生活中看到的灰色,并不能用作摄影灰卡。

      定制设备可用于测量光源的入射或反射色温。 诸如白平衡计可以测量入射光(理论上可以更准确)。

      当使用具有高噪点的图像中性灰卡时应该小心操作,因为点击看似灰色的地方进行校正时候,很可能是选中了噪点像素导致校正过程更加复杂且不准确:

      低噪点(平滑无色灰色) 高噪点(因噪点而杂乱的颜色)

      如果软件支持此功能,则使用嘈杂图像进行白平衡的最佳解决方案是将具有嘈杂灰色区域的像素的平均值用作参考。 如果使用Adobe Photoshop,这可以是3×3或5×5像素区域的平均值

    • #35702

      橘子茜茜
      参与者
      青骑士

      自动白平衡注意事项

      在正常的日光条件下,某些拍摄对象也会为数码相机的自动白平衡带来麻烦,比如由于风格限定,图像由于独特的主题已经具有过于复杂的色温。

      下图说明了拍摄对象主要是红色的情况,相机会因暖色光源引起偏色而出现错误的白平衡, 相机根据自动解算然后试图弥补这一点,使图像的平均颜色接近中性,但在这样做时,不知不觉地在石头上产生蓝色。 一些数码相机比其他数码相机更容易受此影响。

      自动白平衡 自定义白平衡
      (自定义白平衡使用18%灰卡作为中性参考。)

      当照片至少包含一个白色或无色明亮的元素时,数码相机的自动白平衡通常是比较准确的。 当然,不要试图改变你的构图以包含一个无色的物体,但要注意它缺少这样的物体可能会导致自动白平衡不准确的问题。

      如果没有下图中的白色小船,相机的自动白平衡会错误地创建一个色温稍微偏暖的图像。

    • #35703

      橘子茜茜
      参与者
      青骑士

      在混合照明环境中

      具有不同色温的多种光源会使白平衡进一步复杂化。 一些照明情况可能甚至让相机完全不能正确判断白平衡。

      White Balance Example: Mixed Lighting
      参考: 月亮 石头

      在混合光照下,自动白平衡通常会计算整个场景的平均色温,然后将其用作白平衡。 这种方法通常是可以接受的,但是与我们用我们的眼睛看到的相比,自动白平衡倾向于夸大每个光源的色温差异

      在混合的室内和自然光照下,色温的夸大差异通常最为明显。 对于每个照明区域,图像可能需要不同的白平衡。 另一方面,有些人可能更愿意保持原来的色温。

      请注意,左边的建筑物是相当温暖的,而天空则比较偏冷。 这是因为白平衡是根据月光设置的 – 在下面显示人造光源的暖色温。 基于自然光的白平衡通常会产生更逼真的照片。 选择“石头”作为白平衡参考,看看天空如何出现脱离现实的蓝色。

    • #35727

      caizu
      参与者
      军士

      谢谢分享辛苦了

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