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数码摄影杂谈(十三)白平衡那些事

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发表于 2013-3-13 21:18:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 rivershaw 于 2013-3-14 20:30 编辑

数码摄影杂谈(十三)白平衡那些事

  年前与朋友小聚,聊起摄影。朋友也是七、八十年代的摄影发烧友,问我,以前玩胶片的人都说色温,现在玩数码都说白平衡,色温与白平衡有什么区别?

     先说白平衡。世界上的任何一种光源,都是有颜色的,有的偏蓝一点,有的偏红、黄一点。偏蓝的光线下,所有东西都偏蓝;偏红、黄的光线下,所有的东西都偏红、黄。还有一些光源会偏绿、偏品。我们的眼睛早已经适应了这些颜色偏差非常大的光源,我们的大脑存储了这些光源的颜色偏差数据,能及时纠正我们的感觉,使我们对这些光源的颜色偏差不太敏感。但如果把这些偏色的光源下拍成的照片拿来看,人眼就会感觉有明显的偏色,感觉很不舒服。

  所谓白平衡,就是纠正光源偏色造成的景物偏色。

  处理白平衡的标准,就是使偏色光源下的白色景物,能够在照片上还原成正确的白色。

  白平衡的具体做法,就是测量出白色景物在照片上的颜色偏差,然后把所有颜色按照这个偏差做统一纠正。

  举个例子,白色景物的R、G、B值应该是相同的,现在R、G相同,B大了,说明白色景物在照片上偏蓝了,根据B的偏离程度,重新计算,使照片上白色景物的R、G、B值相同,这个照片的白平衡就算完成了。

  再说色温。有一类特殊的光源,它的颜色成分与物体加热后发光的颜色成分相同,就可以用物体加热时的温度来说明这类光源偏色的情况,所以常用色温标注这类光源,这类光源也叫做绝对色温光源。比如常用的闪光灯色温是5500K,过去室内摄影用灯是3200K,或者3400K。色温越高的光源,越偏蓝色,色温越低的光源越偏琥珀色(一种红黄色)。

琥珀色.png
琥珀色

   彩色胶片(反转片)有两种,一种是日光片(5500K)、一种是灯光片(3200K、3400K)。简单说,日光片必须在色温5500K的光源下拍摄,才能保证不偏色,3200K的灯光片必须在色温3200K的光源下、3400K灯光片必须在色温3400K的光源下,才能保证不偏色。也可以说,彩色胶片(反转片)的白平衡是固定的,只能针对固定色温的光源。如果拍摄彩色胶片(反转片)时,当前的光源不是上面几种,那就要用专用的色温转换滤色片,把色温尽量转换成上面几种。

黑体色温轨迹.JPG
光源特性

  从色品图上看,能用色温描述的光源轨迹是一条固定曲线(图中的白色线),线的右端色温低是琥珀色,线的左端色温高是蓝色。

  显然,即使使用了色温校正滤镜,拍摄彩色胶片时,也只允许使用上述色温轨迹上很苛刻的特定光源!色温校正滤镜无法纠正偏绿、偏品色的光源,偏绿、偏品色的光源完全不能用于胶片拍摄,否则无法保证照片不偏色。所以,胶片时代要时刻注意拍片时光源的色温,只有做到胶片与光源的色温匹配,才能出准确的色彩效果。

  如果你使用的光源不是绝对色温光源,不在上面的那条白色轨迹上,假定是在上面的黑色线条上,此时的光源叫做相关色温光源,用垂直于白色轨迹的黑线与白色轨迹的交点色温来描述,可以说这个光源的相关色温是4800K。相关色温4800K的光源对胶片摄影是灾难性的,无法做到白平衡,无法准确还原色彩!而对于数码摄影来说,无论偏蓝、偏琥珀色,还是偏绿、偏品色,都是电脑计算出来的色彩,纠正偏色是完全一样的,所以,拍数码照片,可以使用绝对色温光源,也可以使用相关色温光源,偏色都可以通过白平衡算法达到色彩准确还原。

  这个就是胶片时代特别重视色温(偏离色温轨迹就无法白平衡),数码时代无所谓色温(绝对色温、相关色温都能纠正),只重视白平衡的原因。

  数码为了尊重摄影老鸟们玩色温的经验,调整白平衡的时候,都会保留色温调整,另外再增加一个针对相关色温的调整,一般叫色调,一端是绿色,一端是品色。就是因为数码的白平衡分为色温、色调,所以还有一个概念新手必须知道,那就是Mired。

  我们知道,色温高的光源偏蓝,色温低的偏琥珀色,但色温变化多少,颜色会变化多少有没有规律?答案是有的,就是Mired,叫做迈尔德,学名叫做微倒数。它定义为:

  M=1000000/T。T是色温,单位K(Kelvin)。M叫做微倒数,单位Mired(迈尔德)。

色温与迈尔德关系.JPG
Mired 迈尔德

  举例,色温变化与人眼视觉不是线性关系,而Mired的变化与人眼视觉更接近是线性关系。5000K的色温,到3333K,Mired差了100;而3333K到2500K,Mired也差了100。虽然色温一个变了1667K,另一个变了833K,Mired的变化是相同的,眼睛感觉色偏也是基本一样的。

  摄影老鸟们对这个Mired非常熟悉,它是色温校正滤镜的最重要的指标。他们很清楚Mired+10,或者Mired-10颜色上是什么效果!由此可以换算成色温的变化。

  下面的照片使用了两种色温的光源,上左大约是5100K,下左大约是4550K。按照+20Mired,1000000/(1000000/5100K+20Mired)=4628K,上右变成4628K,下右变成4170K,看起来上、下照片的偏蓝的程度基本一样。

Mired.JPG
+20Mired的实际颜色变化

  对拍数码照片的咱们来说,知不知道Mired不是太重要。但必须记住这个规律,色温高时,色温变化很多才有颜色的变化,而色温低时,色温数值变化一点,颜色变化就很大。

  了解了色温、白平衡的基本原理,下面来看看实际调整白平衡时,还会遇到什么问题。

  一、找白(找灰点)

  既然白平衡的关键在于白色的正确还原,所以调整照片的白平衡的关键就是找到照片中白色的部分。找到白色的部分,用白平衡工具点一下白色部分,立刻可以调整好白平衡。

  白平衡工具在Lightroom里叫“白平衡选择器”,在OV2里叫“灰点指定”,在Silkypix里叫“灰阶平衡工具”,在DPP里叫“单击白平衡”,在光影魔术手里叫“白平衡一指键”。

  下面的照片,原照白平衡不好,明显偏黄,用白平衡选择器对准老人家的假牙点一下,假牙是比较标准的白色的,偏色立刻得到纠正。

原始.JPG 调整.JPG

  白色的东西有很多,眼白、牙齿、白发,白色的衣服、运动鞋,皮包、手表的表盘,白墙、水泥墙,旗帜上的白字,等等。

  找白的时候要注意几点,尽可能找被主光源照明的、靠近拍摄主体的白色。尽量避免选阴影里的白色,因为阴影里的白色容易受环境光的影响。不要找主动发光的白色,因为它看起来白,但不是被主光源照射的。也不要找强反射的白色,它们有时反射的是某个物体的颜色,不是主光源的颜色。

色卡.JPG
ColorChecker色卡

  更精准的找白可以使用白平衡卡、色卡、灰卡等专用的工具,摆放在拍摄主体附近,便于后期调整白平衡。特别建议使用色卡,不仅可以调白平衡,还可以建立相机色彩校准文件,使照相机的色彩还原更准确。

  二、根据经验指定色温

  找到白,调整白平衡很简单,但有时候找白很不容易,这个时候就要依靠经验。胶片时代,很多人都知道拍摄夜景应该用日光片,而不应该用灯光片。因为日光片的色温是5500K,夜景中灯光的色温都低于5500K,这样照片上的夜景灯光会产生特别突出的红红、黄黄的夸张效果。如果在夜景中加入人物,用闪光灯补光,闪光灯的色温正好是5500K,把白平衡的色温调到5500K,正好可以使人物正确还原色彩,而背景保留红红、黄黄的夸张效果。

IMG_3446-LR.JPG

  对于夜景照片,白平衡选用什么样的色温,一是凭经验,二是看效果。看看下面的照片,它们是同一张照片,一个用5500K色温,结果就是红红、黄黄的夸张效果,另一个用龙头下的白色积雪做白平衡,就出现了完全不同的另一种效果。

P2200014-LR-5500.JPG P2200014-LR-2000K.JPG

  下面的照片使用了自动、日光、白炽灯白平衡得到的不同效果。

夜景原照.JPG 夜景日光.JPG 夜景白炽灯.JPG
  
  一般来说,照相机的自动白平衡都能达到比较好的效果,但白平衡的准确本身就有不同的标准。比如淘宝开店的掌柜的拍服装,那个必须要保证颜色还原准确,否则麻烦太多,但我们拍拍风景,有时就免不了美化一下,让天更蓝、树更绿、花更红,这就不能完全依靠自动白平衡。

  三、美容效果的4800K

  再来看看下面这张照片,拍摄时使用了闪光灯,按说应该用闪光灯白平衡(5500K)。可是自动白平衡给出的是色温5700K、色调+11。

美容原照.JPG
自动白平衡原照

  为什么自动白平衡出来的结果与闪光灯白平衡有较大的差异,原因在于环境光,环境光就是有颜色的环境反射闪光灯的光线。

  取背景墙,指定灰点找白后的效果如下。

美容找白后.JPG

  感觉色调偏冷,在此基础上把色温调到4800K,效果如下。

美容 4800K.JPG

  感觉色调不再偏冷,但还是有点偏黄,放弃!

  从自动白平衡的基础上,直接把色温调到4800K,效果如下。

美容-4800K.JPG

  调了一圈,这个效果最好。实际上,阳光下、闪光灯下,就是基本差不多5500K色温下拍的照片,直接把色温降到4800K,能够在照片整体不太偏色的情况下,最好地美化中国人的肤色,所以这个4800K应该记住。

  从5500K到4800K,Mired大约是+25左右,中国人是黄肤色,降低白平衡的色温,就是加蓝,也就是减黄,能使黄皮肤变得美白。尤其是在有蓝天背景的情况下,降低色温,在美白肤色的同时,还能突出蓝天。

  降低色温可以边调整、边观察效果,不一定非要降低到4800K,效果满意就好。千万要注意,自然光下,不要低于4800K!如果低于4800K,很多色彩就会偏色严重,看起来不舒服了。

  四、千万别乱动色调!

  前面讲了白平衡的调整包括色温、色调,但上面说的都是色温调整,没有色调调整。白平衡的调整,最好只动色温,千万别乱动色调!自动白平衡和前面讲的找白,程序会自动调整色调,但最好不要自己再去动色调的滑块。

  道理有以下几条,首先,关于色温的调整有比较完整的科学、经验体系,动多少会有什么颜色改变是标准的,尤其在色温高的时候,差一点感觉不明显,问题不大,但色调的调整没有科学理论可以参考,每个软件的调整刻度都不同,调整的效果也不一样。其次,色温调的是蓝色到琥珀色,显示器一般都能保证在蓝色到琥珀色的范围内色彩比较准确,而色调调整的是绿色到品色,显示器绿色、品色的偏差比较大,所以动了色调,即使自己的显示器看着好,用别人的显示器就会偏色。再次,色调的改变与影调关系较大,这个稍后还会涉及,单独调整色调时偏色不易发现,而在调整曝光、对比度、阴影、高光后,偏色可能会特别突出,发现时为时已晚,只好全部从头再来。

  我个人只有在两种情况会微调色调,一是确保灰色,二是确保蓝色!

  确保灰色,比如拍摄一张白纸,由于光线不均匀,或者环境光影响,白色色调不太均匀,用白平衡选择器的吸管,只能选一个很小的局部,从直方图上看,R、G、B没有达到完美的平衡,此时可以微调一下色调,使R、G、B在直方图上完美重合。

灰色调调整前.JPG 灰色调调整后.JPG

  确保蓝天,与确保灰色一样,要知道什么样子的直方图是标准的蓝天。具体步骤如下:

蓝色调调整前.JPG 蓝色调选蓝天.JPG

蓝色调选蓝天调整色调.JPG 蓝色调调整后.JPG

  首先,调整好曝光、对比度、高光、阴影、色价边界;

  然后,用裁剪工具裁剪出蓝天部分,指定色温4800K;

  从直方图上很明显可以看出,绿色的峰太靠右,造成蓝天不够蓝,调整色调+30,把绿峰靠左,接近红色,结果天很蓝了,记下这组数据,色温4800K、色调+30;

  撤销裁剪过程,输入刚才记录的数据,色温4800K,色调+30,结果就是上面最后一图,这个与现场看见的蓝天、云彩很一致了。
   
  五、白平衡与影调的相互影响

  从理论上说,白平衡与影调没有什么必然的关系,但从视觉上说,特别亮的影调,特别暗的影调,偏色的感觉不明显。过曝会使所有的颜色变成白色,欠曝时,深色的景物不容易发现偏色。

  从色彩理论上说,亮度低,颜色显得厚重,亮度高,颜色清淡。如果照片曝光不足,偏色的感觉明显,如果照片曝光充分,偏色不容易被发现。

  从色彩理论上说,调整色阶、亮度、对比度,拉曲线,都会影响色彩的真实性,也会影响主观视觉的感受,这些虽然与白平衡无关,却会造成色彩失真、偏色。如果对色彩的真实性要求很高,应该通过前期布光调整影调,尽量减少后期的影调调整。

  最有趣的是肤色,西方白人对自己的肤色研究的最彻底,给出了许多标准数据,对黑人的肤色数据也基本准确,但是黄种人的肤色数据完全不靠谱、不可信。许多朋友抱怨自己的照相机拍人像,颜色偏红、偏黄(实际是偏品、偏黄),其实并不完全是白平衡不准,还有曝光不足导致的影调偏暗!许多朋友试图通过固定修改照相机的白平衡补偿改变照片的色调,其实并不能完全解决问题。

影调1欠曝.JPG 影调1原照.JPG   
欠曝后的肤色显得更偏黄

影调2欠曝.JPG 影调2充分.JPG
欠曝后白墙偏蓝更明显

  六、前期拍摄要统一色温

  前面讲的都是后期调整白平衡,我是坚决反对数码照片不做后期的。胶片时代彩色的后期一般人都没有条件做,多数都依靠工业化的冲洗、扩印技术。到了数码,电脑对数码照片的后期处理是标准程序,并不复杂,应该掌握。

  想要白平衡的精确调整,前期唯一可靠的办法就是自定义白平衡,再在此基础上调整白平衡补偿,可能还需要用到白平衡包围曝光。最重要的是,照相机的LCD校色是非常困难的事情,依靠照相机的LCD判断颜色偏差非常难。白平衡的前期处理与后期处理相比,后期比前期简单得多。如果有人说,前期的处理可以完全靠自动白平衡,所以没有必要后期,那这个人肯定连数码摄影的门还没有入。

  照相机自动白平衡的算法,有的厂商做得好点,有的差点,但原理上都是猜照片中哪里是标准的白色,猜对了准点,猜错了差点。最根本的问题是,有时候白平衡越准,越帮倒忙。比如日落、日出,完全依靠自动白平衡,根本达不到眼睛看到的效果,因为自动白平衡会纠正日落、日出红红、黄黄的效果,把它当成偏色处理了。所以如果不做后期,拍摄日落、日出,前期必须首先设定好照相机的色温,有多少人能准确地设定这个色温呢?!

  白平衡最好是后期处理,但是如果前期完全不管白平衡,有时候后期处理也无能为力,比如多种色温的光源照明下,后期就很难白平衡了。

  下面这张照片是上海世博会的室内展馆,液晶电视机画面的光线大约是荧光灯的色温,而室内照明是白炽灯,这种情况下,要想液晶电视机画面的颜色,室内景物的颜色都准确还原,那是不太可能的!

白炽灯.JPG 荧光灯.JPG
色温不统一的情况
   
  所以,当拍摄时光线色温复杂的情况下,要保证所有颜色都准确,必须重新布光,把所有的光源统一到一个相同的色温。

  再来看一个例子,由于背景中大面积的黄色,使得环境光色温很低,现场光线不足,开了小功率的机内闪光灯(只能照人,无法照亮背景),自动白平衡的结果,肤色明显偏紫色。把色温调整到4800K,肤色正常了,但背景明显色彩失真了。

原照.JPG 原照调整.JPG
色温不统一要照顾主体
   
  最后,再总结一下白平衡都有哪些事:

  1、白平衡就是让不同颜色光源下的白色景物,在照片上仍然是白色的;
  2、白平衡就是让胶片、数码照片的色温与光源的色温匹配、一致;
  3、数码照相机的白平衡,既能匹配绝对色温的光源,也能匹配相关色温的光源;
  4、白平衡调整的关键是找到数码照片中白色(灰色)的部分;
  5、要掌握光源色温的变化规律;
  6、要记住一些典型色温的效果、典型色温的数据;
  7、调整相关色温(色调)时要谨慎;
  8、注意调整影调对白平衡效果的影响;
  9、前期注意统一色温、后期仔细调整白平衡;
  
   
   
   

评分

参与人数 23人气 +112 技术 +70 收起 理由
老踏板 + 5 很给力!
wq_nfs + 5 赞一个!
轻轻唱歌 + 2 很好的学习文章,赞一个。
浔阳江客 + 5 再学习,受益了
carlsa + 5 赞一个!
chenhanchixc90 + 5 学习了,色温和白平衡一直没怎么重视,最近.
ytzhangkai + 5 看完一遍收获一次
uncle + 5 很好的教材,谢谢分享!
dajianch + 5 有启发
边边看 + 5 + 5 很给力!赞一个,学习收藏。
dannyljl + 5 + 5 很给力!狮版的又一大作!
wgrong + 5 + 5 学习好资料!
斯诺克 + 5 + 5 很给力!
淡然若羽 + 5 + 5 很给力!
半亩地 + 5 + 5 又见R版大作,交上学费
lostwww + 5 + 5 涉猎之广、之透,令人钦佩
昕木子 + 5 + 5 赞一个!收藏啦!
pumai + 5 + 5 赞一个!
weizi + 5 + 5 狮版又出精品。满上。
Arcan + 5 + 5 赞一个!
意薄雲天 + 5 + 5 學习了!
地球战士 + 5 + 5 很给力!
jerrycurti + 5 + 5 赞一个!

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发表于 2013-3-13 22:24:09 | 显示全部楼层
好文章!
发表于 2013-3-13 22:57:17 | 显示全部楼层
抢板凳!
发表于 2013-3-13 22:58:23 | 显示全部楼层

好帖必须顶啊。
发表于 2013-3-14 06:54:38 | 显示全部楼层
学习了!
发表于 2013-3-14 07:39:59 手机访问聚乐网 | 显示全部楼层
太专业了 不是很能看懂……还是交给相机自己选择 最后按自己的口味再后期了…楼主能写出这样的文章 研究的真透彻!
发表于 2013-3-14 13:22:20 | 显示全部楼层
强贴先留名再细看
发表于 2013-3-14 15:00:29 | 显示全部楼层
全文一口氣看完, 獲益良多!
O家老机器的白平衡长久以來給人疚病, 俺卻比较寬容------画面上常常沒有一奌白/灰的元素, 相机猜不准, 不很正常的嗎?(但別的品牌猜得比较准!)
新的SONY底子, 由於有"去暖"的选項, 白平衡准确度已大幅改善。
尽管如此, 准确或合適的白平衡, 对照片的表現力大有影响, 所以上文还是值得一读再读, 直到成為本能意识為止。
发表于 2013-3-14 16:11:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 discusfan 于 2013-3-14 16:12 编辑

很棒的帖子!以前一直对LR中调节色温没有概念,现在有点理解了
发表于 2013-3-15 11:32:20 | 显示全部楼层
看了狮版文,方知自己的“数码”课业仍有太多没修。惭愧!
今天这堂课,无以言谢,只说感激啊!
只盼以后的作品不在白平衡上怡笑大方,能让老师肯定。(才是一个拿得出的感谢。或是有机会当面致谢。)
发表于 2013-3-15 14:28:36 | 显示全部楼层
好文章,简单易懂,色温的概念我也琢磨过一段时间,太复杂了。
发表于 2013-3-15 15:51:34 | 显示全部楼层
受益良多啊,对于菜鸟的我来说,找白准确很重要,收藏中~~~~不可多得的好帖啊
发表于 2013-3-16 19:35:10 | 显示全部楼层
好教材
发表于 2013-3-16 22:41:21 | 显示全部楼层
好文章,受益很大,虽然作为菜鸟理解起来还是有些吃力
发表于 2013-3-17 12:51:51 | 显示全部楼层
好文章!
发表于 2013-3-26 09:42:43 | 显示全部楼层
好帖子,受益很大,从前只知其然不知其所以然,很多没有弄清的,提升了许多,还得慢慢理解,谢谢狮版。
发表于 2013-4-5 07:29:58 手机访问聚乐网 | 显示全部楼层
要得
发表于 2013-4-16 14:12:32 | 显示全部楼层
学习了。最好的知识帖子
发表于 2013-6-8 19:17:55 | 显示全部楼层
留印继续学习
发表于 2013-6-9 16:17:10 | 显示全部楼层
好文!版主辛苦了! 让我等又学到不少
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