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[转载]摄影—色温与白平衡

2013-08-15  沈阳汉子...

[转载]    彩色数码摄影的色温、白平衡几乎是人人都知道的事情,但色温、白平衡的基本理论还有很多人不太清楚,包括有些大师在谈及色温的理论计算、色温补偿与色温的关系时,还会有一些错误。对E-510用户来说,搞清楚色温、白平衡的基本知识,对尽可能减少E-510的白平衡偶尔出错会有一定的帮助。

    要说色温,先要说黑体,黑体就是完全辐射体,就是它能发出光,但任何照向它的光都被吸收,不反射,所以叫黑体。当黑体被加热是会发光的,它的温度与发出的光有固定规律,任何黑体加热到相同温度,发出的光是相同的,所以就可以用温度代表光的特性,就叫色温(
T),单位用绝对温度的KKelvin)。

    实际上不反射光线的东西难找,所以测试时一般都是关在一个黑房子里加热,开一个小孔观察,这样就没有其他光线的影响。理论上,把一块铁和一块木头加热到
1000K,它们发出的光线是一样的,但木头在1000K时可能就汽化成灰了,如果不汽化,它们发出的光确实是一样的。

  把黑体在不同温度下的发光(就是不同的色温)画在色品图上,就得到了色温的轨迹,如下图中的白线所示。

 

[转载]摄影鈥斏掠氚灼胶

   完全吻合上面的色温轨迹是非常难的,能基本吻合的光源,比如太阳光、各种专用的摄影灯、闪光灯,其相对光谱功率分布与黑体的某一温度下的光谱功率分布很相似,所以能用黑体温度来代表此光源。有时为强调与标准色温的区别,叫分布色温(Td)。

    有些光源,比如日光灯、荧光灯,其光谱功率分布与黑体差别较大,从色品图上看,距离色温轨迹较远,一般不能用色温代表,但有时为了方便,也用其距离最近的色温来代表,叫做相关色温(
Tcp),也有叫相对色温、相当色温的。

    光源色温越高,含蓝色光的成分越多,色温越低,含黄、橙色光的成分越多。
XYZ坐标系的色温轨迹是曲线,不便于定量分析计算,把XYZ坐标系转换到均匀色度空间的Lab坐标系,再引入一个微倒数的物理量,色温就容易计算了。

    M=1000000/TT是色温,单位KKelvin)。M叫做微倒数,单位Mired(迈尔德)。

   
Lab空间,微倒数与色温轨迹上的距离成了线性、均匀对应的关系,下图画出了微倒数、色温在Lab空间(局部)上的关系。

[转载]摄影鈥斏掠氚灼胶

    色温轨迹上的每个小段是20迈尔德,标注了微倒数每差100迈尔德对应的色温。色温轨迹的左下端对应蓝色(Blue),说明色温越高,越偏蓝。色温轨迹的右端对应的颜色叫琥珀色(Amber),说明色温越低,越偏琥珀色。

    再看分割色温轨迹的小线段,它们都与色温轨迹曲线垂直。前面说过相关色温的概念,这些小线段上的点,相关色温都相同,数值就是小线段与色温轨迹曲线上的交点处的色温。相关色温相同的光源,位于色温轨迹左上方的,光源偏绿色(
Green),位于色温轨迹右下方的,光源偏品色(Magenta),

    如果我们把色温轨迹曲线拉直,变成一个横轴,那么左端是
B(蓝色),右端是A(琥珀色),单位就是Mired。纵轴则是相同相关色温的色彩偏移,上端是G(绿色),下端是M(品色)。

    从说明书上截取的
EOS5DE3E-510白平衡补偿功设置的图片如下。

 

[转载]摄影鈥斏掠氚灼胶   [转载]摄影鈥斏掠氚灼胶 [转载]摄影鈥斏掠氚灼胶

 

 5D的最清楚,并且说明横轴B-A上的每一小格是5MiredE3只标注A,另一端是B,但对应的Mired说明书上没说。E-510干脆就不用A(琥珀),而是用R(红)代替,作为入门机,这样也没错,一般人好理解。纵轴都是G-M,这是对相同相关色温的色彩偏差的调整,理论上不会影响相关色温的数值。

    E-510R调整做了测试,不同色温下每一级对应的Mired不同,不是固定的Mired值,不知道E3的情况如何。

    同样的道理,
RAW解码软件在色温调整的旁边,都会有一个G-M的调整,可能有人不太明白是干嘛用的,那是用来调整同一相关色温下的偏色,比如偏绿,或偏品。RAW解码软件的色温调整已经做得足够精细,比如1K或者10K的精度,就没有必要再设B-A调整了。

    再来说说白平衡,白平衡就是数码照相机能把各种光源下的白色,拍成照片上的白色的一种功能。


    这里的各种光源,可能是不同色温或者不同分布色温的光源,不同相关色温的光源,相同相关色温但颜色不同的光源。光源下的白色是指对各种色光反光率相同的物体产生的颜色,通俗的说,就是本身没有颜色,只靠反光产生白色。照片上的白色是指
RGB值相同。

    照相机如何实现白平衡,大体有三种办法。


    第一、手动设定色温。直接告诉照相机,现在光源的色温数据,比如用闪光灯拍摄时可以直接设定色温为
5500K,照相机按这个色温做白平衡补偿。

    第二、自定义白平衡。拍张白纸,告诉照相机这是白纸,照相机就按这个白纸计算对光源应该做出多少白平衡补偿。


    第三、自动白平衡。什么也不告诉照相机,让照相机自己猜,猜成什么样就是什么样。


    对照相机来说,自动白平衡比自定义白平衡的算法多一步,就是要自动找出白色的部分,自定义白平衡已经知道白色是哪一部分了。找白色的思想简单说,就是对照片分析,首先去掉照片中最亮和最暗的部分,再去掉饱和度高的部分,然后对剩下的部分统计平均,再对
RGB的分量分别补偿。所以E-510的说明书上说,如果照片中没有白色的部分,自动白平衡可能不准确。

    对用
RAW拍片来说,拍摄时可以大胆放心使用自动白平衡,后期能根据需要精确、仔细地重新调整白平衡,并且不会影响画质。

   
JPG直接出片,白平衡必须前期就保证成功,有点麻烦,我们来仔细讨论一下。

    一、前面说过,太阳光、各种专用的摄影灯、闪光灯,它们的色温与黑体色温的区别不大,所以当拍摄对象被这些光源直接照射时,最好的办法是用
E-510CWB直接指定色温。有人做过实验,人眼对20Mired差别的色温感觉不明显。比如下午330太阳直射下的色温大约是5000K,就是200Mired,差20Mired,就是180220Mired,对应的色温为5555K4545K,相差500K,人眼还感觉差不多,所以不必担心指定色温会不够准确。

    二、阳光没有直接照射拍摄对象,比如拍摄对象在树荫或建筑物的阴影里,此时太阳照射其他物体后的漫反射光线照亮拍摄对象。如果是风景照片,试着用
6000K7000K,或者5000K试试。5000K硬朗,7000K暖和,但看起来都不错,并不会觉得有严重的偏色。因为此时色温的变化人眼不敏感,而部分的偏绿、偏品,人眼也不讨厌,反而觉得有趣,这一点有许多大师的作品为证。但如果是拍大头MM,坐在草地上脸就菜色,走在红地毯上脸就醉酒。原因很简单,这不再是色温偏差的问题,此时的漫反射光源偏离黑体色温轨迹很多了,是相关色温的偏色问题,不是偏绿,就是偏品,而人眼对肤色的还原非常敏感。对付这种问题的最好办法就是闪光灯补光,使肤色正常,色温就用闪光灯的色温。

    三、有些光源,比如日光灯、荧光灯,与黑体的色温轨迹偏差很大,根本不能用色温表示,只能用距离最近的相关色温说明。对这些光源,即使指定了与相关色温一致的色温,颜色上还会在
G-M轴上发生偏差,偏绿或品。对E-510JPG直出,应付这种情况的确有些困难,只能耐心的调整白平衡的补偿,但用2.5吋的LCD观察偏色还是有点难。

    无论用什么方式,一定、一定要牢记,手动设定的色温高,照片偏琥珀色,手动设定的色温低,照片偏蓝色,这与光源的色温变化特点正好相反,千万、千万不要忘记。


    E-510除了CWB外还有预设的各种白平衡,为什么不推荐使用,反而要用CWB指定色温,原因是我对E-510预设的白平衡的算法不清楚,就不太放心。我用E-510预置的4000K的荧光灯模式拍了三张照片,

    第一张白平衡补偿
-1R,第二张没有白平衡补偿,第三张白平衡补偿+1R。这个试验做了许多遍,结果都相同,照片如下。

 

[转载]摄影鈥斏掠氚灼胶
机型号:E-510
曝光时间:1/40 光圈:f/4.0 曝光补偿:0/10EV 曝光模式:手动
白 平 衡:手动 ISO感光度:100 焦距:14mm
拍摄时间:2008:08:08 10:08:49 分 辨 率:1024*768

 

[转载]摄影鈥斏掠氚灼胶
相机型号:E-510
曝光时间:1/40 光圈:f/4.0 曝光补偿:0/10EV 曝光模式:手动
白 平 衡:手动 ISO感光度:100 焦距:14mm
拍摄时间:2008:08:08 10:08:54 分 辨 率:1024*768

 

[转载]摄影鈥斏掠氚灼胶
相机型号:E-510
曝光时间:1/40 光圈:f/4.0 曝光补偿:0/10EV 曝光模式:手动
白 平 衡:手动 ISO感光度:100 焦距:14mm
拍摄时间:2008:08:08 10:08:57 分 辨 率:1024*768

 

   补偿-1R+1R或者不补偿,色温上的改变不大,但我不明白在G-M轴上为什么会有如此大的差别。不修改白平衡补偿时,E-510自己在G-M轴上做了负补偿,所以担心在白平衡预设模式下,E-510对照片白平衡的自动识别和处理并未停止,这就会使白平衡出现偏差。

    实际上,对
JPG直接出片,拍摄同一场景的片子,如果色温都有一点相同的偏差,并不会让人烦躁、讨厌,但如果多数白平衡正常,突然出现几张色温偏差大的片子,足以使摄影师疯掉,就像上面的照片。

    所以保险起见,少用为好。

   
E-510除了CWB外还有一个更好的自定义白平衡,我没推荐是觉得大家都已经会熟练使用了,就说点别的。另外,自己JPG直出还是用得少,拍片不多,上面预设白平衡出现的情况有没有可能自定义白平衡的情况下也会出现?我没有把握。

   
CWB应该不会出现这种情况,因为CWB没有可以选择的白平衡补偿。

 

 

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