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理想的颜色 控制影像颜色的关键 摄影并文 ／ 高 函 数码影像时代，照相机已经变成了“影像计算机”。数码照片的颜色，确切说不是“拍摄”出来的，而是“计算”出来的，因为数码相机的感光元件本身不能感知色彩。那么，在数码时代，如何让相机以及后期软件计算出理想的颜色呢? 再谈“真实的颜色” 《中国摄影》杂志在2015年12期刊登了阮一峰的文章《数码相机为何能拍出彩色照片?》和任悦的文章《真实的颜色》，前一篇解释了数码相机拍出色彩照片的原理，后一篇则从艺术与哲学的角度探讨了所谓“真实的颜色”。作为一名数码影像后期技术的长期实践者，我对这个话题也颇感兴趣，因此结合自己的创作实践撰写此文，分享一下自己对数码影像颜色控制的体会。 通过《数码相机为何能拍出彩色照片?》一文，我们可以了解到，数码彩色摄影与胶片彩色摄影在原理上差异很大——前者是“计算”出来的颜色，后者是“拍摄”出来的颜色。“计算”出来的数码颜色，似乎不如“拍摄”出来的胶片颜色更加“真实”，但对摄影师来说，利用Photoshop等后期软件掌控数码影像的颜色，要比利用色温镜控制胶片摄影的颜色容易得多，因此数码摄影更容易实现理想的颜色。 我之所以用“理想的颜色”，而不用“真实的颜色”这几个字来探讨数码影像的颜色控制，是因为“真实”二字虽然看起来客观，但实际却很主观，因为我们每个人对“真实”的理解都不尽相同。“真实的颜色”几个字不仅关乎物理学与光学方面的问题，也涉及生理学和哲学层面的认识，因此要想阐释清楚何谓“真实的颜色”，并非是一件容易的事儿，这个就留给哲学家们去探讨吧，我仅从技术角度探讨一下“理想的颜色”。 ▲四川甘孜州翁达海螺寺 这是2015年6月拍摄的数码影像。相较于实景来说，通过数码相机直接得到的原始影像颜色稍淡，反差较低。经后期调整，这幅影像的颜色更加理想，即颜色更加逼真而鲜明，而且陈功避免了偏色和混色（例如绿色和黄色的相互干扰）。 说到“理想的颜色”，其实每个人的理解也不尽相同，比如，在数码摄影的初期阶段，多数人以为高饱和度的强烈色彩更加理想(如下图上)；而当人们对浓艳色彩腻味之后，低饱和度的所谓淡雅色彩又开始流行(如下图下)。别管高饱和度的浓艳色彩还是低饱和度的淡雅色调，这些都是在主观上让照片颜色偏离肉眼所见的做法，而本文所探讨的“理想的颜色”，则是尽其所能，让照片的颜色尽量符合拍摄者亲眼所见。
下图：近几年，当人们对浓艳色彩腻味之后，低饱和度的所谓淡雅色彩又开始流行。 数码摄影的色彩原理 对于数码摄影的关键设备影像传感器来说，最初它只能感受和记录光的强度。由于光的颜色由其波长决定，而影像传感器不能感知光的波长，因此也就无法记录颜色。1974年，柯达公司的工程师布布莱斯·拜耳(Bryce Bayer)发明了“拜耳滤光法(Bayer filter)”，就是在传感器前设置滤光层(Color filter array)，上面有红、绿、蓝(R、G、B)三种颜色滤镜。数码相机的影像传感器工作时，实际是记录红、绿、蓝三种颜色的强度，之后通过影像处理器内置的“去马赛克”(demosaicing)算法来还原颜色。数码相机可直接转换出有损压缩影像的JPEG格式文件，也能提供未经算法处理的原始影像RAW文件，RAW文件可由相关软件转为JPEG、TIFF、PSD、PNG等数码影像格式文件。说到底，数码摄影关于颜色的实质，就是数码相机记录红、绿、蓝三种颜色的强度，然后通过计算还原出颜色应有的值。 对于一般的摄影爱好者来说，平时拍摄并输出JPEG影像即可：而对于高级别用户，需要用RAW格式设置拍摄，并在相关软件的支持下进行一般的颜色还原(如简单的RAW转换)和高级的颜色校正。众所周知，通过高端数码相机直接得到的RAW文件，“直出”的影像反差较弱，画面发灰，这是高端数码相机为了记录下更多信息而故意为之的结果。因此，要想尽可能还原出亲眼所见的颜色，必须通过Photoshop等软件对影像进行“还原”。 在此需要强调的是，完善的数码摄影是由前期影像捕获和后期处理两个部分构成的，只有二者兼备才能获得理想的颜色。这其中涉及四个关键因素，让我们来逐一探讨。 第一、色彩空间的设置。在色彩空间模型图上(如下图所示)，外缘最大 区域是人眼可识别的色彩空间，较大的三角形区域内是“Adobe RGB”可识别的颜色，最内侧的三角形区域是“sRGB”可识别的颜色。对于数码相机最重要的一项设置“色彩空间”来说，若选择为“sRGB”模式，数码相机仅能采集到中间最小区域内的颜色信息；而设置选择为“Adobe RGB”时，数码相机就能记录到更多的绿色和蓝色数据。
这里涉及一个数码摄影观念转变的问题，数码时代虽然沿用“照相机”这个名称，但数码相机从其成像的本质来说应称为“数字影像采集器”。使用数码相机拍摄，实际是捕获数字影像信息。捕获的信息越丰富，最终实现的效果就越理想。同理，在后期处理软件Photoshop及其RAW转换插件Camera RAW中，也要将色彩空间设置为“Adobe RGB”，否则就不能采集、编辑和记录较多的颜色信息(尤其是还原绿色较为困难)。如例图《长白山苔原带之夏》，若后期编辑软件使用“sRGB”模式，就无法还原和展现这么丰富的绿色及其层次。 ▲长白山苔原带之夏 第二、向右曝光策略和HDR技术。传统胶片摄影的曝光经验中，有“白加黑减”和“宁欠勿过”这两个法宝。对于宽容度较低的胶片(尤其是反转片)来说，这是一种“抓大放小”的选择。但此经验若应用于数码摄影就会出现很多恶果，“白加”会造成影像高光信息丢失，如拍摄雪景就会失去雪面的细节；“黑减”将导致影像暗部信息采集不足，其阴影区域不仅会黑死一片，甚至会出现大量颜色噪点；至于“宁欠勿过”，则会使数码影像的文件量大大降低，也就是说采集的信息就会明显减少。 那么作为数码摄影品质控制的第一步，如何控 制曝光呢？以下附图1是同一场景的三幅包围曝光数据(使用Photoshop携带的Bridge并屏幕抓图)。
观察影像数据会发现，其文件量依次是19.21MB、21.08MB和22.71MB。这就说明了数码摄影曝光的一个重要特性：曝光越充足则采集的文件量就越大。这也是所谓的数码摄影“向右曝光”策略，即在高光不严重过曝，即直方图右侧可轻微溢出的前提下，尽量提高曝光量，以获得充分的色调和颜色数据。所以这三个包围曝光影像中，第三个过曝的( 1.33EV)画质最优，具有从暗部到中间调的全部色调和颜色信息，虽然小区域高光略显过曝，但能经 RAW 转换得到挽回。 近些年，随着HDR技术及其软件工具的进步，提高数码影像品质方面又有了一些新的手段。其要点是前期采用包围曝光(3幅或5幅)，再于后期实施HDR(高动态范围)效果渲染。目前用于HDR生成和映射的软件有多种，其中的Photomatix Pro(俗称“小红伞”，其软件标志如附图2所示)易用性好、功能强，因此用户很多。 ▲附图2：小红伞图标 下面是利用Photomatix Pro软件实施HDR的步骤演示。首先，将三个包围曝光的影像文件载入Photomatix Pro软件(如附图3所示)。
其次进行HDR影像生成选项的设置(如附图4所示)，包括影像对齐、去重影、降低噪点和色差等内容。
之后就进入了HDR影像生成界面(如附图5所示)。本例是手持相机加100-400mm长焦镜头拍摄的，三幅影像不免会有位移，而同时画面中人物动作也会有所变化。但Photomatix Pro软件具有影像对齐和去重影功能。在当前界面上，可以自动或手动对齐影像，也可以选择三幅中的一幅作为影像对齐的基图。所以，对于一些尚未接触HDR技术的朋友来说，不要凭空想象，只有动手尝试才能感受到HDR软件的对齐效果。
对齐影像后进入HDR映射界面(如附图6所示)，中间是影像效果预览，右侧是效果模版，左侧是HDR效果映射的多项调控选项和滑块。映射(也称渲染)调控首先在右侧效果模版中选中第一个基本(default)，然后在其基本效果的基础上，于左侧的调控选项卡上进行光照模式、强度、氛围、高光平滑、黑场白场、微平滑等调整和尝试，直至达到满意的效果。
第三、RAW转换的颜色调控。当前Photoshop CC所携带的Camera RAW插件功能极大丰富，并同时支持TIFF和JPEG(有限支持)的调整。在其界面(见附图7所示)右侧直方图下方，有多个选项卡支持多种调控。对于正规的RAW转换，其工作流程是在“基本”选项卡上进行曝光、黑白场、高光阴影细节的调控；在“镜头校正”选项卡上进行色差、晕影的控制；在“细节”选项卡上进行颜色噪点和明度噪点的弥补。 之后，还可在“HLS/灰度”选项卡上进行颜色相关的调控，如附图7右侧选项卡所示)。这里对绿色、浅绿色及黄色进行了增加饱和度处理，使影像中颜色表现较弱部分得到强化；又适当降低了红色和紫色的饱和度，以避免影像中表现较强的颜色过于饱和。这些，都是为下一步进入 Photoshop 后的颜色精调进行铺垫。
第四、Photoshop 中的颜色调整命令。影像进入Photoshop首先要进行全局色调校正，即精确定义直方图的黑场和白场、弥补色调分离、色调微调；并利用“高反差保留”滤镜进行基础锐化和校正偏色；也可进行全局反差的预调整。这些调整内容可从附图8右侧的“图层调版”所见一斑，也可比较观看附图7的影像效果及其直方图。下面是颜色校正的关键技术。
Photoshop用于颜色调整的命令主要有“色相/饱和度”、“可选颜色”、“色彩平衡”和“自然饱和度”，后两者使用率很低，关键是“色相/饱和度”和“可选颜色”的综合应用。我们以枫叶这幅影像作为案例，来具体说明。 如附图9所示。首先创建一个新的“色相/饱和度”调整图层，并将该调整图层更名为“绿色”，然后在该图层的“属性”上选择“颜色”通道为“绿色”。鼠标左键点选“吸管工具”或“增加到取样”“减少 到取样”，在用鼠标左键在影像中的深浅绿色上点选；或者也可直接用鼠标左键点按并拖动色带条上A1、A2的位置，这样就明确了该绿色调整图层的目标颜 色(A1—A2 之间的颜色范围)。其次,还可以拖动B1、B2的位置，确定目标颜色的衰减范围。以上这种对色带条的选择，是“色相/饱和度”应用的精髓所在，实际上是用色带条制作了颜色蒙版。或者说，当完成了色带条的选择，那么之后的颜色控制仅对A1至A2间的颜色发生直接作用，并逐渐向B1、B2颜色间递减。所以，本例增加“饱和度 12”，使影像上的绿色饱和度得以强化，但几乎没有影响其他颜色。 另一个关键问题是，饱和度的数值不宜过大，否则将造成颜色粘稠状或出现色渍现象(颜色中出现黑斑点)。所以单靠“色相/饱和度”命令不足以充分控制颜色。
继续创建一个新的“可选颜色”(图层显示为“选取颜色”)调整图层，在其属性上鼠标左键点按“向下剪贴”按钮(如附图10竖剪头指示)，那么“选取颜色”图层就出现下箭头的标识(附图10横剪头指示)。这一操作的目的是让新的“选取颜色”图层对下层的“绿色”调整图层发生作用(即仅作用于其选择的绿色范围)。然后，再于“选取颜色”属性上选择“绿色”，通过降低其“洋红”来强化绿色，再适当增加“黄色”以避免黄色与绿色的混淆，还可适当调整“黑色”以控制绿色的明度。
同样的方法再创建“红色”的“色相/饱和度”调整图层(如附图11所示)，并调整其色带条及微量增加其“饱和度”。之后再创建向下剪贴的“选取颜色”调整图层(如附图12所示)，较大幅度降低“青色”，就能使枫叶鲜亮起来。如果不使用上述的方法，而简单用“色相/饱和度”命令增加红色，那么红色的枫叶叶片会变厚重，甚至会出现粘稠模糊等问题。
▲附图12：可选颜色调整示意 对于有多种颜色的影像，可按上述方法继续进行，其原则是每种颜色的调整都配对“色相/饱和度”加向下剪贴的“选取颜色”调整图层。其中的“色相/饱和度”调整图层主要用于颜色范围的选择以及相关颜色饱和度的微量增加；而向下剪贴的“选取颜色”调整图层，则可以实现较好的颜色控制。当然“选取颜色”命令是使 C、M、Y、K(青、洋红、黄、黑 四色印刷色彩模式)的补色关系(其颜色模型如附图13所示)，即增加红色要减青色、增加绿色要减洋红、增加蓝色要减黄色，其余三色直接增加即可。
技术之外的探讨 本文上述的内容，实际是高品质数码影像颜色控 制的工作流程，概要了从前期捕获到后期实现的关键技术。对于具有数码后期基本知识的摄影者，应该容易读懂甚至可动手尝试。那么对于欠缺数码暗房知识 的读者，本文传递了两个重要信息： 第一，数码后期的真正作用不是“Ps”。数码后期的首要工具是Photoshop(简称 Ps)，这是一款针对摄影后期、平面设计、数字绘画、3D 技术以及视频渲染等领域二开发的软件。对于摄影来说，Photoshop具有强有力的色调、颜色调控功能，还有修饰、变换变形、镜头校正等编辑工具。但由于种种原因，Photoshop的修饰、变形等功能被放大了，使人误以为数码后期就等于影像修改，Ps也成了影像造假的代名词。对于真正懂得数码后期的摄影师，大都不屑偷梁换柱、画蛇添足的“小儿科”行为，而是将后期处理作为关键工作流程，实现高品质的数码影像输出。 如果将数码摄影与生活中的烹饪相比较，前期捕获影像好比采购食材，后期则是加工出品的过程。一块豆腐，经过大厨师的火候控制和调味成为一盘色味俱全的美食；同理，一个原始RAW 影像文件，经过 正确后期处理的色调、颜色校正和调控，使之成为高品质的数码影像。当然，也会有人准备多样食材融于一炉，形成一锅汇，如那些过度利用Ps技术进行影像合成的行为；还会有人用超市买的调味包加入豆腐做成速食，这好比数码后期套用一些效果滤镜的做法。与第一种相对做法相比,，后两种方式显然有些业余，大有“野路”之嫌。对于要求严格的摄影者来说，笔者还是推荐专业而规范的做法。
第二，数码摄影更加容易实现更加“理想的颜色”。从5个例图中，可以看到绿色的丰富、金色的耀眼、红色的跳跃以及多彩的综合表现。相比胶片摄影时代依靠色温滤镜来控制照片颜色的方式，以Photoshop为代表的数码影像调整软件为颜色控制带来了极大的便利和无限的可能。不过，要想成为数码影像方面的色彩高手，除了掌握基本技术之外，还需提高眼力，因为只有知道何谓“理想的颜色”，才能避免自己的作品落入俗套。 作者为数码影像技术专家 ，原文刊载于《中国摄影》2016年3期 |
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