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青阳正刚的博客

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日志

 
 

极致影像的三个规则 最佳色温设置  

2013-01-10 21:45:46|  分类: 摄影技艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       白平衡设置就是色温设置。色温概念属于传统摄影的基础知识,本节不准备过多解释色温,仅就与数码白平衡有关的部分概念稍作讨论。尽管原理相同,但是数码技术对色温的应用和控制不完全照搬胶片的技法,设定、改变色温的操作皆有很大的不同。

  自从凯尔文用数学解释了色温,对色温量化后,就可以从胶片制造、光线运用、滤色镜校正、直到暗房还原的全部摄影环节中来把握色温,最终达到准确表达色彩的目的。

  在传统摄影中,大家谈得比较多的是日光型、灯光型胶片。用得最多的色温滤色镜是雷登80和雷登85系列,对灯光和日光型胶片通过滤色镜转换色温。使用技巧之一是用日光型胶片拍摄晚霞而不加滤镜使之更红,或者使用灯光型胶片拍摄夜空,不加降色温图3-55滤镜,而使画面更蓝,通过微倒度计算用多种滤色镜控制色温。但是价值不菲的且数量巨多的镜片购买和外出携带都不是容易的事情,因此,除非特别需要,一般摄影师不会购买全套的色温滤色镜去控制色温。也就是说,传统摄影中的色温问题并没有从应用、实用的层面上根本解决。当然,控制色温除滤色镜,还需要色温表。

  顾名思义,“色温”与温度有关。不错,凯尔文就是把一块黑铁在火中加温至800°时,铁块开始发出暗红色。随着温度上升,铁块的颜色也开始由红变白,温度越高铁块发出的光线中蓝色光谱越多,而红线光谱减少。对这个大家耳熟能详的过程,本无需赘述。但是,这个过程是很多人误以为温度与色温有关系,认为温度就是色温,而误解了色温真正的概念是物体光谱成份的改变,光谱本身并没有温度,蓝光比红光的色温高,是因为蓝光在光线中的比例大,而红光反之。

  一炉钢水的色温高,还是一个蓝色的荧光灯的色温高?许多人说,钢水高。错,把温度当成了色温。如果在眼前放一块蓝色的滤色镜看钢水,钢水色温一下子就升高了2200K,那炉钢水的温度并没有升高,只是进入我们眼界的蓝色光线比例升高了。一句话,色温就是检验光线中红-蓝光线的比例的一把尺子,蓝光多则色温高,红光多则色温低,与温度无关。


极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)
图3-56

  

  一炉钢水的色温高,还是一个蓝色的荧光灯的色温高?许多人说,钢水高。错,把温度当成了色温。如果在眼前放一块蓝色的滤色镜看钢水,钢水色温一下子就升高了2200K,那炉钢水的温度并没有升高,只是进入我们眼界的蓝色光线比例升高了。一句话,色温就是检验光线中红-蓝光线的比例的一把尺子,蓝光多则色温高,红光多则色温低,与温度无关。

  在传统摄影中一般不使用白平衡这个词,摄影人可能比较生疏。白平衡应用最多的是拍电视,开机后先对白,找到现场光的白平衡点再拍摄,基本不用滤色镜来转换色温。数码相机与电视、摄像机一样,引入了白平衡概念,彻底解决了色温的难题。首先再也不需要色温转换滤色镜,因此节省了一大笔开支和携带的麻烦。如果会掌握,数码相机本身就是一块色温表,也省得带色温表。其二,数码相机的拍摄前期,可以设置各种预置色温色,日光、阴天、阴影、荧光灯、白炽灯、闪光灯等,比起胶片只有日光和灯光两种色温,有了更多的选择。其三,有些型号的数码相机可以以100K为单位来预设改变色温,比起滤色镜的精度要高。其四,可以做白平衡校正,以5个Milde(微倒度)为单位调整,进一步提高其精确度。其五,可以根据现场光 “自定义”白平衡。与拍电视一样调白,抓住现场光。其六,在后期制作中,通过图像软件可以对RAW格式文件的色温进行重新设定,精度达到1K。数码技术的进步终于使160年来困扰人们的色温问题彻底解决,真正了解和掌握了数码相机在色温上的优异性和先进性,你就再也放不下手。

       白平衡就是各种光色基本等量的色彩混合,我们看到的光线就是白光。把一条黑白灰的色阶放在这种光线下,我们看到的就是纯正的黑白灰,不会出现任何色彩。在日光下,将数码相机色温设定为日光,拍摄的照片色彩一定是准确的。只可惜,这种完美比较少,我们碰到的绝大多数的拍摄题材都不是这种情况,因此,我们要做白平衡设置。请注意,我们不可能改变现场光的光谱比例(也就是色温),但是我们可以改变照相机里的平衡基点,使之与现场光线匹配,拍摄的照片就不会偏色。比如现场光的色温是5600K,相机的设定也调整到5600K(或者使用闪光灯、日光设置),那么色彩还原就会准确。现场光如果是舞台灯光,色温3000K,红黄光光谱的比例大。假如色温设置为5600K,现场光色温低于照相机的白平衡点,拍摄的照片就会更加偏红。而把色温设置3000K时,相机的白平衡基准点向低色温偏移,加强和提高了蓝色的比例来抵消红黄色,结果拍摄的照片色彩不再偏红,显示出正常的色彩。

  照相机会自动计算现场光的光谱比例,取长补短,使之达到全色显示需要的红绿蓝三原色等比例的完全光谱。


极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)

图3-57

  由照相机改变光谱比例,达到改变色温以正确地还原照片颜色的情况,在拍摄中占绝大多数。在数码相机上不存在胶片上的灯光型和日光型这样的定式,数码相机没有色温的不变定式。对每一张不同的照片,都可以使用不同的色温设定来与之匹配,达到张张都准确的精彩(图3-57)。

 

极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)
图3-58

  左边的照片是青藏高原。高山、阳光、蓝天、白云,色温高达7500K。使用手动白平衡设定为7500K,事实上就是提高了红黄比例,来压制、平衡蓝光,结果照片的色彩非常准确。右边的照片是晚霞,使用自动白平衡,相机测量到大量的红光,于是它就提高蓝色,来压制、平衡红光,结果红霞不过头,蓝紫色的天空也得到了很真实的表现(图3-58)。假如设为5400K,则更能够增强红光的比例。明白了白平衡的道理,我们就可以更加灵活、艺术地利用白平衡原理来塑造色彩,而不仅仅在只求 “色彩准确”这么一个最基本的、较低的技巧层面上运用白平衡。

极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)
图3-59

  如图3-59所示,拍摄山顶这匹骏马时,可以用自动白平衡来准确地再现当时的色彩。为了说明问题,我把这张用RAW格式拍摄的照片后期图像转换时改变其色温(这与现场设定色温的效果完全相同)。也可以认为,这是在前期拍摄时,做相同的设置(现场5600K,设置5600K,色彩完全正确)。假如把相机色温设置改为3800K,此时等于把现场色温提高了1800K,蓝色被加强,于是照片就出现了蓝色。

极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)
图3-60

  把色温设置到8000K,等于把现场的色温降低了2400K,红色得到了扩展,于是照片就出现了红色(图3-60)。

极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)
图3-61

  注意:这种调整是左右移动中点,也就是改变了照相机的白平衡光色的比例,得到的效果与色温值相反,提高即是加,降低即是加(图3-61)。就好像打枪,把准星往左,子弹就会打在右边。人们一般形成的印象是,高色温蓝,低色温红,这是典型的印象思维。下面是典型场景的色温数据,列出了经常遇到的一些典型拍摄场景的色温的数据。按照这个设定,你可以得到基本准确的色彩。在此基础上,调高或者降低相机色温值可以得到相反的色彩效果。

       相机的色温范围基本包括了全部的色温段,用起来自然是得心应手,但是拍摄实践告诉我们,相机的自动白平衡的“自动”能力是有限的,也就是说它不是包打天下的“利器”。从图3-62看出自动白平衡只对4500K~7000K色温值有效。有些相机说明书称可以达到3000K~7000K,实际上多数达不到。

  遇到相机自动白平衡不能奏效,或手动设置色温获得的色彩不够精确,仍不满意时,可以采用数码相机的白平衡漂移,能够把色彩还原倒非常精确的程度。


极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)

图3-63

  图3-63是在色平衡的条件下,相机的自动已经失效,用色彩偏移纠正色温的实验。夜间,对电脑桌一个局部拍摄。照明条件是屋顶一盏11瓦的节能日光灯。我们知道,日光灯光谱是缺少了红色的不连续光谱,照片偏青、黄绿色。使用的相机是佳能1Ds Mark Ⅱ,感光度800、F10、快门1s,我分别使用以下的条件来拍摄:自动白平衡,自动白平衡,手动设置色温为2800,分别结合2800及白平衡校正B9+M7、B9+M5、A6+M3、B9等,共9种方式拍摄。

  使用自动白平衡拍摄存在着严重的偏色(黄青绿颜色),因此自动白平衡拍摄无效,是完全失败的拍摄。自定义白平衡拍摄存在着轻微的蓝色偏色。在缺少红色的光源下,自定义白平衡使用了过多的蓝色。其余的白平衡校正都显示出明显的纠正的效果,其中,A4+M3色温最准确。读取画面中苹果电脑的机箱正面的灰色,RGB均为128,为纯正的灰色。照片中其他物体的色彩也都准确地表现。在这种糟糕的光线下,用彩色偏移纠正色温,竟然达到“零误差”,着实令人惊异。数码相机对色温的控制能力达到前所未有的高度,不经过试拍性研究,可能永远都难识庐山真面目。

极致影像的三个规则 最佳色温设置(上)
图3-64

  把所有色温设置拍摄的相同灰点(苹果电脑的机箱正面的灰色)数据色都放在同一色彩空间中。可以清楚地看到,除了2800K+A4+M3之外,其余的都处在不平衡的状态,差得最远的恰恰是自动白平衡,这和过去的拍摄经验也是一致的(图3-64)。              


极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)

图3-65

  图3-65是放大了的色彩空间的局部。我们看看白平衡色彩偏移校正是怎么回事。图中以灰色为中心,向四个方向延长一条线,形成偏移坐标。每个坐标分为9级(与数码相机色彩偏移的设置级别相同),图中以2800K设置为例,结合了图3-63,发现照片中苹果电脑的机箱中灰采样点在色彩空间的落点偏青绿色,色温矫正2800K+A4(琥珀色)+M3(品红色)后,中灰采样点准确地落在了色彩空间的消色点(RGB128)。此时的照片色彩还原准确,没有任何偏色。

  准确地落在了色彩空间的消色点(RGB128)。此时的照片色彩还原准确,没有任何偏色。那么,A4+M3到底意味着什么呢?在数码相机说明书中(以1Ds Mark Ⅱ为例),标明蓝色(B)/琥珀色(A)每纠正一级为5个Mired,A4+M3即相当于在不同方向上偏移4格和3格。我们看看计算公式。

极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)

    

  式中Mired(微倒度)是摄影领域中使用的一种精确计算色温的方便的测量指标。与用凯尔文(Kelvins)表示的色温相比,mired值能更准确地理解色温和控制色彩。

  式中T为色温。

  白平衡矫正2800K+A4+M3代表多少色温呢?我们代入上面的公式后,得到100万除以2800等于357Mired,再用2800K除以357mired约等于8K/mired。也就是说,每一个Mired代表的色温是8K。数码相机说明书中标明每纠正1级为5个Mired,9级乘5个Mired再痗8K等于360K,那么,色温为2800K的时候,9级最大的可以调整的幅度为360K,可以单方向调整,也可以上下左右四个方向调整,加上零位置以下的反向,9级共计可以在720范围内进行调整。例如A4为4×5×8=160K,M3为3×5×8=120K。

  在2800K色温圆点的基础上,进行A方向160K,M方向120K偏移纠正以后,色彩回到了准确的中心灰点上。

  由于微倒度计算时,色温是一个很大的变量,所以,不同的色温的微倒度偏移一级的色温基础不同,所以不可以认为上面中的一级等于8K是一个定式。下面是室外色温下(5400K)的计算方法。

      100万/5400K=185,5400K/185=29(每Mired代表的色温是29K)。

  5×9×29=1305K,可以调整的最大区间是1305K。此时,假如还使用A4×5×29=580K,M3×5×29=435K的色温。我们再回顾刚才的室内拍摄,先动手设置色温2800K,色彩偏移A4+M3拍摄以后纠正的色温。即A4可以降低黄青绿色色温,增加了琥珀色色温160K。M3降低了黄色色温,增加了品红色的色温120K。

  色温不同,色彩偏移每设置一级,可纠正的色温不同。同理,同样修正800K色温,所代表微倒度也不同。下面看同样修正800K色温时,微倒度的变化。


极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)

  通过实际拍摄,我们可以发现,数码相机自动白平衡对室外自然光非常有效,不管是阴天、雾天是晴天,而一旦到了光照差、色温较低的环境,自动白平衡的校正不奏效,其根本原因就在于色温较低的mired相差太大,超出了自动白平衡的校正能力。实例1、2的色温变化都是800K,但是微倒度低色温相差143mired,高色温相差仅19mired。数码相机对相差很大的低色温基本有能力自动校正。

  数码相机的白平衡自动校正有效范围在4500~7000K之间。

  通过以上计算,我们可以了解色温的微妙。过去我们只知道升降色温。通过这个实验我们知道了,仅仅升降色温还是一个很粗的概念,色温还可以细分为绿、黄、琥珀和品红,至少还可以分成几种。在图3-65中标示的色彩空间白平衡校正,有助于我们对付各种复杂的色温现象。当然,这个实验一共拍了9次,并且在电脑中定点采样对其精确读数,而后再进行微倒度计算,这是比较麻烦的。但是,经过这样的实拍计算,我们会从色温的抽象猜度中走出来,变得更加理性和主动。当然,如果需要特别的精确地色彩,这种实验使我们得到极为精确的色彩成为可能,这就是它的意义。

极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)
图3-66

  图3-66是户外拍摄的照片。在室外光线充足,色温较好的情况下,自动白平衡怎么样呢?用6种模式拍摄同一个外景,6张照片的色彩差别不大。远比室内的图3-63的照片色彩差别要小,特别要提出的是自动白平衡非常有效,色彩最好,证明相机白平衡的能力。但是,勿忘前提条件,此外光线充足色温在4500K~7000K之间。我们再看图3-67,在色彩空间上,各种色彩模式的分布点可以看出4500K~7000K之间的色温相当集中(但并非绝对准确,依然存在轻微色彩偏移),大大地好于室内拍摄灰点较大偏移的状态。

       提供色彩拍摄准确概率的一个好方法是使用白平衡包围曝光

  在某些仓促拍摄的、没有时间仔细调整相机的情况下,使用白平衡包围曝光,也不失为一种十分有效的方法。先初步地根据经验确定并设置一个色温,然后设置白平衡包围曝光,具体的设定方法每种相机不同,这里不一一列举。各种相机白平衡包围曝光的基本手法是基本相同的。这样可以一次获得3张不同色温的照片。如果结合白平衡包围曝光,一次可以获得多张不同密度和色彩的照片,保险系数很大。在设置白平衡包围曝光的时候,一定要明确可能偏色的方向。比如在日光灯下,只可能偏青绿色,在设置时就可以以G→M之间的范围内,而不必设置到B→A的区域内,假如拍摄晚霞,B→A是合理的,G→M则不妥当。白平衡包围曝光的“一级”,数据意义上与前面公式的概念相同。


极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)

图3-68

极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)
图3-69

极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)
图3-70

  图3-68~图3-70以上照片是在云南香格里拉藏族家里面拍摄的照片。冷白色日光灯照明,相机色温设置为荧光灯。在使用色彩修正包围曝光G→M设置后,偏G3,照片偏绿,如图3-68所示。设置偏M3,照片偏品红,如图3-69所示。在中间,色彩较准确,如图3-70所示。通过这种色彩偏移包围曝光设置依次拍3张,总有1张是比较接近准确色彩的,选一张,稍作调整就可以达到满意效果。

       最后,用这一节的内容提示和公式,我们作一次演练。


极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)

图3-71

极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)
图3-72

极致影像的三个规则 最佳色温设置(下)
图3-73

  图3-71这张照片是上午九点用自动白平衡拍摄,色彩基本准确,微微有点偏黄。

  图3-72是用自定义色温拍摄,手动定色温4100K,有一点偏蓝灰色。

  现在,我按微倒度计算公式在白天的5400K色温,设置色温偏移B9,计算出来B9约为1300K(有小数点,四舍五入)。5 4 0 0 - 1 3 0 0=4 1 0 0 , 再拍摄一张( 图3-73)。照片仍然偏蓝灰色,与图3-72手动定色温4100K相比,色温相同,两张照片色彩非常接近,证明公式是正确的。我们可以找到这样的规律:色温不同时,偏移纠正的1级概念大小差别很大。可以通过计算找到精确的数据,从而获得几乎完美的测量数据。上面的计算也说明,白平衡包围曝光,四个方向的9点数值有着很强的实际应用意义,并不是一个摆设。目前多数人不怎么使用它,而报怨数码白平衡难以控制,实际上还是对数码相机不了解,对其性能掌握得不够。

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