實用干貨——色溫和白平衡概念
發(fā)布時間：2016-1-27 17:42:00
來源：瞳畫傳播影視機構
訪問量：2209
白平衡是電視攝像領域一個非常重要的概念，通過它可以解決色彩還原和色調(diào)處理的一系列問題。白平衡是隨著電子影像再現(xiàn)色彩真實而產(chǎn)生的，在專業(yè)攝像領域白平衡應用的較早，現(xiàn)在家用電子產(chǎn)品(家用攝像機、數(shù)碼照相機)中也廣泛地使用，然而技術的發(fā)展使得白平衡調(diào)整變得越來越簡單容易，但許多使用者還不甚了解白平衡的工作原理，理解上存在諸多誤區(qū)。它是實現(xiàn)攝像機圖像能精確反映被攝物的色彩狀況，有手動白平衡和自動白平衡等方式。
許多人在使用數(shù)碼攝像機拍攝的時候都會遇到這樣的問題：在日光燈的房間里拍攝的影像會顯得發(fā)綠，在室內(nèi)鎢絲燈光下拍攝出來的景物就會偏黃，而在日光陰影處拍攝到的照片則莫名其妙地偏藍，其原因就在于"白平衡"的設置上。
那么什么是"白平衡"呢?這必須先說明什么是白色，物體反射出的光彩顏色視光源的色彩而定，人類的眼睛之所以把一些物體看成白色的是因為人的大腦可以偵測并且更正像這樣的色彩改變，因此不論在陽光、陰霾的天氣、室內(nèi)或熒光下，人們所看到的白色物體顏色依舊。人眼可以進行自我適應，但是數(shù)碼攝像機就不具有這么智能的功能了，這是由于CCD感光元件本身沒有這種適應功能，為了貼近人的視覺標準，數(shù)碼攝像機就必須模仿人類大腦并根據(jù)光線來調(diào)整色彩，也就是需要自動或手動調(diào)整白平衡來達到令人滿意的色彩，數(shù)碼攝像機的白平衡感測器一般位于鏡頭的下面，可以自動的感知周圍環(huán)境，從而調(diào)整色彩的平衡，這一對數(shù)碼攝像機輸出的信號進行一定修正的過程就叫做白平衡的調(diào)整。
掌握白平衡的調(diào)節(jié)，就可以拍攝出真實的色彩畫面。目前市場上出售的所有數(shù)碼攝像機都具有了自動調(diào)整白平衡功能，使用起來比較方便。某些型號的數(shù)碼攝像機同時還具有手動白平衡調(diào)整，手動調(diào)整的精確程度要勝過自動調(diào)整，而且一般還都配備了一些預置好的模式，例如陰天、晴天、熒光燈等，可以根據(jù)使用環(huán)境來進行調(diào)整，相對來說方便一些。
由于不同的光照條件的光譜特性不同，拍出的照片常常會偏色，例如，在日光燈下會偏藍、在白熾燈下會偏黃等。為了消除或減輕這種色偏，數(shù)碼相機和攝象機可根據(jù)不同的光線條件調(diào)節(jié)色彩設置，以使照片顏色盡量不失真，使顏色還原正常。因為這種調(diào)節(jié)常常以白色為基準，故稱白平衡。
在了解白平衡之前還要搞清另一個一個非常重要的概念――色溫。所謂色溫，簡而言之，就是定量地以開爾文溫度(K)來表示色彩。英國著名物理學家開爾文認為，假定某一黑體物質(zhì)，能夠將落在其上的所有熱量吸收，而沒有損失，同時又能夠將熱量生成的能量全部以"光"的形式釋放出來的話，它便會因受到熱力的高低而變成不同的顏色。例如，當黑體受到的熱力相當于500—550攝氏度時，就會變成暗紅色，達到1050-1150攝氏度時，就變成黃色，溫度繼續(xù)升高會呈現(xiàn)藍色。光源的顏色成分是與該黑體所受的熱力溫度是相對應的，任何光線的色溫是相當于上述黑體散發(fā)出同樣顏色時所受到的"溫度"，這個溫度就用來表示某種色光的特性以區(qū)別其它，這就是色溫。打鐵過程中，黑色的鐵在爐溫中逐漸變成紅色，這便是黑體理論的最好例子。色溫現(xiàn)象在日常生活中非常普遍，相信人們對它并不陌生。鎢絲燈所發(fā)出的光由于色溫較低表現(xiàn)為黃色調(diào)，不同的路燈也會發(fā)出不同顏色的光，天然氣的火焰是藍色的，原因是色溫較高。萬里無云的藍天的色溫約為10000 K，陰天約為7000~9000 K，晴天日光直射下的色溫約為6000 K，日出或日落時的色溫約為2000K，燭光的色溫約為1000 K。這時我們不難發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律：色溫越高，光色越偏藍;色溫越低則偏紅。某一種色光比其它色光的色溫高時，說明該色光比其它色光偏藍，反之則偏紅;同樣，當一種色光比其它色光偏藍時說明該色光的色溫偏高，反之偏低。
由于人眼具有獨特的適應性，使我們有的時候不能發(fā)現(xiàn)色溫的變化。比如在鎢絲燈下呆久了，并不會覺得鎢絲燈下的白紙偏紅，如果突然把日光燈改為鎢絲燈照明，就會覺查到白紙的顏色偏紅了，但這種感覺也只能夠持續(xù)一會兒。攝像機的CCD并不能像人眼那樣具有適應性，所以如果攝像機的色彩調(diào)整同景物照明的色溫不一致就會發(fā)生偏色。那么什么是白平衡呢?白平衡就是針對不同色溫條件下，通過調(diào)整攝像機內(nèi)部的色彩電路使拍攝出來的影像抵消偏色，更接近人眼的視覺習慣。白平衡可以簡單地理解為在任意色溫條件下，攝像機鏡頭所拍攝的標準白色經(jīng)過電路的調(diào)整，使之成像后仍然為白色。這是一種經(jīng)常出現(xiàn)的情況，但不是全部，白平衡其實是通過攝像機內(nèi)部的電路調(diào)整(改變藍、綠、紅三個CCD電平的平衡關系)使反射到鏡頭里的光線都呈現(xiàn)為消色。如果以偏紅的色光來調(diào)整白平衡，那么該色光的影像就為消色，而其他色彩的景物就會偏藍(補色關系)。
白平衡是一個很抽象的概念，最通俗的理解就是讓白色所成的像依然為白色，如果白是白，那其他景物的影像就會接近人眼的色彩視覺習慣。調(diào)整白平衡的過程叫做白平衡調(diào)整，白平衡調(diào)整在前期設備上一般有三種方式：預置白平衡、手動白平衡調(diào)整和自動跟蹤白平衡調(diào)整。通常按照白平衡調(diào)整的程序，推動白平衡的調(diào)整開關，白平衡調(diào)整電路開始工作，自動完成調(diào)校工作，并記錄調(diào)校結果。如果掌握了白平衡的工作原理，那么使用起來會更加有的放矢，得心應手。
白平衡是這樣工作的：攝像機內(nèi)部有三個CCD電子耦合元件，他們分別感受藍色、綠色、紅色的光線，在預置情況下這三個感光電路電子放大比例是相同的，為1：1：1的關系，白平衡的調(diào)整就是根據(jù)被調(diào)校的景物改變了這種比例關系。比如被調(diào)校景物的藍、綠、紅色光的比例關系是2：1：1(藍光比例多，色溫偏高)，那么白平衡調(diào)整后的比例關系為1：2：2，調(diào)整后的電路放大比例中明顯藍的比例減少，增加了綠和紅的比例，這樣被調(diào)校景物通過白平衡調(diào)整電路到所拍攝的影像，藍、綠、紅的比例才會相同。也就是說如果被調(diào)校的白色偏一點藍，那么白平衡調(diào)整就改變正常的比例關系減弱藍電路的放大，同時增加綠和紅的比例，使所成影像依然為白色。
換一個思路來考慮白平衡調(diào)整的問題，攝像機在白平衡調(diào)整容度之內(nèi)不會"拒絕"放在鏡頭前面的被調(diào)校景物，就是說鏡頭可以對著任何景物來調(diào)整白平衡。大多情況下使用白色的調(diào)白板(卡)來調(diào)整白平衡，是因為白色調(diào)白板(卡)可最有效地反映環(huán)境的色溫，其實很多時候某種環(huán)境下白板(卡)并不是白色，多多少少會偏一點藍或其它的顏色，經(jīng)驗豐富的攝像也會利用藍天來調(diào)白平衡，從而得到偏紅黃色調(diào)的畫面。搞清楚白平衡的工作原理之后，再使用的時候就會大膽地嘗試不同的效果，豐富了攝像創(chuàng)作。
在生活中日光的色溫是不斷變化的，可以說沒有兩個地方的色溫會完全一樣，不同的地域、季節(jié)、地面環(huán)境、天氣、早晚等等都會對色溫造成影響，還有大量的人工光源，色溫也不盡相同。攝像師調(diào)整白平衡的方法大體分粗調(diào)、精細調(diào)整和自動跟蹤(ATW)三種：粗調(diào)指在預置情況下改變色溫濾光片，使色溫接近到到3200K的出廠設置;精細調(diào)整是指在色溫濾光片的配合下通過攝像機白平衡調(diào)整功能，針對特定環(huán)境色溫得到一個更為精確的調(diào)整結果;自動跟蹤是指依靠攝像機的自動跟蹤功能(ATW)，攝像機自身根據(jù)畫面的色溫變化隨時調(diào)整。
預置功能是攝像機以3200K色溫條件下設置的藍、綠、紅感光平衡。當環(huán)境色溫為3200K時，攝像機色溫濾光片放置在3200K，景物可以得到正確的色彩還原;當環(huán)境色溫為5600K時，攝像機色溫濾光片放置在5600K，景物可以得到正確的色彩還原。當環(huán)境色溫在3200K上下1000K和5600K上下1000K范圍內(nèi)，利用白平衡預置功能可以得到人眼可以接受的色彩還原，由于色溫偏差不大，使拍攝出的畫面呈現(xiàn)出細微的色彩變化。這有一個好處，不同的生活環(huán)境本身會由于環(huán)境色和照明差異的影響而色彩基調(diào)不同，如果到處調(diào)白會使不同的環(huán)境呈現(xiàn)單一白光照明的效果，而利用白平衡預置則可以保留這種豐富的色彩變化。
一般精細調(diào)白的方法是，在拍攝環(huán)境中以順著拍攝方向的調(diào)白板(卡)來調(diào)整白平衡。這是一種普遍的情況，還有幾種非常靈活的精細調(diào)白方法。利用一塊透過性良好的標準白板，把它置于緊貼鏡頭的前面，在拍攝環(huán)境中對著光源照明方向或對著主拍攝方向來調(diào)整白平衡，專業(yè)的攝像機會給出一個色溫讀數(shù)，比如是5000K，如果希望拍攝還原正常的畫面就以這個白平衡結果來拍攝。在攝像創(chuàng)作中，有時希望得到色彩偏差的畫面來達到創(chuàng)作目的，這時可以利用任何景物來調(diào)整白平衡，被調(diào)白景物的色溫同畫面的色彩偏差呈補色關系，既以紅色調(diào)白畫面偏向青色，以綠色調(diào)白畫面偏向品色，以藍色調(diào)白畫面偏向黃色。白平衡自動跟蹤功能(ATW)是隨著鏡頭攝取景物的色溫變化而時實調(diào)整，如果一個推鏡頭或搖鏡頭由于被攝景物的色溫(鏡頭攝入景物的色溫同環(huán)境照明色溫是不同的)變化，會使畫面在一個鏡頭內(nèi)發(fā)生色彩變化。如鏡頭由人物全景推近臉部特寫，因為景別的變化攝入鏡頭的色溫會不同，畫面中人物的膚色也就會發(fā)生變化，所以非特殊情況不建議使用該模式。
白平衡調(diào)整是攝像的基本功，更是一個重要的創(chuàng)作手段。在清楚了原理之后，活學活用才會應用自如，在實踐中不斷摸索一定會有所收獲。
全國服務熱線：027-88850866