數(shù)碼相機基礎(chǔ) 白平衡和處理參數(shù)

1、數(shù)碼相機基礎(chǔ) 白平衡和處理參數(shù)現(xiàn)在讓我們了解一下，在將相機數(shù)碼傳感器所捕捉到的信息存儲為圖像文件之前，各種設(shè)置是如何對這些信息的處理產(chǎn)生影響的。由于這些參數(shù)會影響人們對圖片的主觀“感覺”，所以是很重要的。1、白平衡色溫：無論是大自然還是人工物品，不同的光源會發(fā)出不同波長的光線。午后隨著太陽的下降，陽光從金色變成藍(lán)色。傳統(tǒng)的電燈泡發(fā)出橙色的光線。這種顏色偏差稱為色溫，測量單位是絕對溫度（開爾文，K）。50005500K的色溫被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的“白天”，并且被認(rèn)為是攝影上的中性色。較低的色溫偏橙色或紅色，而較高的色溫則偏藍(lán)色。有關(guān)常見色溫的范圍，請參見下圖?，F(xiàn)代的光源（如熒光燈和鹵素?zé)簦┚哂芯G色或品紅

2、色色調(diào)（而不是紅色或藍(lán)色）。它們發(fā)出的光無法嚴(yán)格放入傳統(tǒng)的色溫模型，但是通常把它們看作傳統(tǒng)色溫范圍中與其最接近的部分。有一點很重要，某些光會閃爍；盡管人眼可能無法察覺，但是在相機傳感器的曝光時間內(nèi)色溫可能發(fā)生變化。另外要提及的就是鈉燈，某些街道照明中使用它；這種光源僅發(fā)出橙色的光（不是出現(xiàn)了顏色偏差），因此會使場景顯得單調(diào)。這張照片是在黃昏拍攝的，室內(nèi)和室外的色溫明顯不同一、 什么是白平衡鎢絲燈所發(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(lán)色的，原因是色溫較高。萬里無云的藍(lán)天的色溫約為10000 K，陰天約為70009000 K，晴天日光直射下的色溫約為6

3、000 K，日出或日落時的色溫約為2000 K，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(lán)；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(lán)，反之則偏紅；同樣， 當(dāng)一種色光比其它色光偏藍(lán)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(yīng)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(yīng)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

4、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(xí) 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(biāo)準(zhǔn)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(lán)、綠、紅三個CCD電平的平衡關(guān)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(lán)（補色關(guān)系）。預(yù)置功能是攝像機以K色溫條件下設(shè)置的藍(lán)、綠、紅感光平衡。當(dāng)環(huán)境色溫為K時，攝像機色溫濾光片放置在K，景物可以得到正確的色 彩還原；當(dāng)環(huán)境色溫

5、為K時，攝像機色溫濾光片放置在K，景物可以得到正確的色彩還原。當(dāng)環(huán)境色溫在K上下K和K 上下K范圍內(nèi)，利用白平衡預(yù)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(xì)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(yù)置則可以保留這種豐富的 色彩變化。白平衡解析那么什么是“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

6、光下，人們所看到的白色物體顏色依舊。人眼可以進(jìn)行自我適應(yīng)，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(yīng)功能，為了貼近人的視覺標(biāo)準(zhǔn)，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(dá)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(jìn)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)

7、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(yù)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(jìn)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(lán)、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(shè)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(zhǔn)，故稱白平衡。白平衡的應(yīng)用在傳統(tǒng)攝影里幾乎沒有這個概念。所謂白平衡，就是在不同的光線條件下，調(diào)整好紅、綠、藍(lán)三原色的比例，使其混合后成為白色。使攝影系統(tǒng)能在不同的光照條 件下得到準(zhǔn)確的色彩還原。應(yīng)當(dāng)講這就如我們?nèi)搜垡?/p>

8、樣可在不同的色光下辨別固有色。這就如用濾色片校色一樣。只是數(shù)碼相機不是依靠換用濾色片來調(diào)整色溫，而是利用電路改變不同色光所產(chǎn)生的電信號增益的方法來實現(xiàn)。數(shù)碼相機白平衡的調(diào)整通常有三種模式；自動白平衡，分檔設(shè)定白平衡，精確設(shè)定白平衡（手動設(shè)定模式）。不同的相機設(shè)有不同調(diào)節(jié)白平衡的方式。一般的普及型的數(shù)碼相機大都采用自動白平衡。準(zhǔn)專業(yè)數(shù)碼相機大都設(shè)有分檔設(shè)定白平衡。專業(yè)的數(shù)碼相機設(shè)有精確白平衡（手動設(shè)定模式）。專業(yè)數(shù)碼相機這三種模式的白平衡都擁有，準(zhǔn)專業(yè)數(shù)碼相機擁有自動和分檔設(shè)定白平衡?？筛鶕?jù)使用著的不同需要而選用。自動白平衡，是依賴數(shù)碼相機里的測色溫系統(tǒng)，測出紅光和藍(lán)光的相對比例。再依據(jù)次數(shù)據(jù)調(diào)

9、整曝光，產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)電信號的增益。自動白平衡最大的優(yōu)勢是；簡單、快潔。但有時按它的調(diào)整拍攝離準(zhǔn)確的色彩還原還相距甚遠(yuǎn)。有時它還會幫到忙。分檔設(shè)定白平衡，是按光源種類分和色溫值分兩類?，F(xiàn)在大多數(shù)數(shù)碼相機都是按光源種類分的這類。在相機上分別設(shè)有日光、陰天、日光燈、白熾燈、閃光燈的 圖標(biāo)檔位。拍攝時只需將拍攝時的光源種類和相機上的白平衡檔位相吻合就可拍出較為準(zhǔn)確的色彩。但由于分設(shè)檔位少，分設(shè)檔位的精度不高，在一些特殊光照條件 下拍攝就不能準(zhǔn)確的記錄色彩。按色溫分類的白平衡，理論上講其精度要高于按光源種類分檔。但它要求使用者要記住各種光源的色溫值，這就給使用者帶來極大的 麻煩。故用此分檔白平衡的相機

10、較少。精確白平衡（手動設(shè)定模式），是在拍攝現(xiàn)場光的條件下，用白紙或白色物體充滿鏡頭視野進(jìn)行白平衡調(diào)節(jié)。經(jīng)過這樣的調(diào)試再拍攝，記錄的色彩將是非常準(zhǔn)確的這是目前最準(zhǔn)確的白平衡調(diào)節(jié)方式。白平衡的功能給我們攝影帶來了許多的便利和意想不到的效果。如攝影棚攝影對燈光的色溫要求就可不必那么高。白熾燈下依然可拍出準(zhǔn)確的色彩。也不必為日 光燈給我們帶來的青色而煩惱。我們可以在較高色溫條件下設(shè)定白平衡，在較低色溫情況下拍攝，使畫面帶上暖色調(diào)。反之，也可在低色溫條件下設(shè)定，在高色溫下 拍攝也可產(chǎn)生特別的效果。在分檔設(shè)定白平衡里，也可有意的將光源檔與現(xiàn)場光設(shè)定不一致，亦可同樣的產(chǎn)生不同的藝術(shù)效果。 自動WB（Atuo

11、 WB，AWB）：在光線良好的情況下，特別是場景中有一些白色或中性灰色的對象時，這種默認(rèn)的設(shè)置應(yīng)該可以得到很好的效果。自動WB通常有較大的色溫范圍。自動WB越好，就越不用擔(dān)心設(shè)置的調(diào)整。 白熾燈/鎢光燈（Incandescent/Tungsten）：為了提高色溫，數(shù)碼相機通常會調(diào)整其WB預(yù)設(shè)值。這種設(shè)置可用于30003500K左右的區(qū)域，可補償家庭的燈絲燈泡和鎢光照相室燈。使用白熾燈WB糾正了較低的室內(nèi)色溫問題，但是傍晚的天空現(xiàn)在呈不自然的藍(lán)色 熒光燈（Fluorescent）：管燈的顏色范圍很廣，如暖色、日光和冷色；因此只能估計地說該預(yù)設(shè)值覆蓋42004500K這一范圍。實際上，該設(shè)置可以覆

12、蓋更廣的范圍，還可以調(diào)整重要的綠色/品紅色平衡。 陽光/日光（Sunny/Daylight）：這是指場景處于直射陽光下，包括50005500K這一范圍。 閃光燈（Flash）：電子閃光燈的色溫類似于日光，但是可能稍微偏冷（較藍(lán)）。利用相機制造商提供的閃光燈部件時，使用該設(shè)置效果可能較好。 陰天（C l o u d y）：該設(shè)置用于6 0 0 07000K的偏藍(lán)場景中，通常沒有人工照明的室內(nèi)或者沒有直射陽光的空地屬于這種情況。自動WB（左側(cè)）和陰天WB（右側(cè)） 陰影（Shade）：很多普及型相機沒有該項，該設(shè)置用于800010000K這一范圍，用于讓室內(nèi)場景的顏色和很藍(lán)天空下陰影中的顏色變暖，或

13、者用于在清晨或傍晚（沒有直射陽光）時的拍攝。絕對溫度WB（開爾文WB）：某些相機允許以準(zhǔn)確的絕對溫度單位設(shè)置白平衡（準(zhǔn)確度也許可以到達(dá)100K）。這是非常精確的，但如果您不知道如何測量眼睛所見場景的色溫時（以絕對溫度為單位），這也是非常難的，特別是在非傳統(tǒng)的人工照明環(huán)境下。試用不同的設(shè)置，直到熟悉以絕對溫度為單位測量場景的色溫為止。自定義WB：使用自動或預(yù)設(shè)的WB設(shè)置無法獲得滿意的效果時，可以手動設(shè)置自定義的白平衡。這可為相機處理后續(xù)的圖像提供一個固定且精確的參考點。這樣做的主要目的是采樣拍攝對象所獲得的光線，并用一致的白平衡生成一系列圖像。使用某些相機時，需要將相機設(shè)置成WB測 量模式。將相

14、機置于拍攝對象的近處，方向和拍攝時的方向相同。在相機前放一張白色或中性灰色的卡片（或一張紙），讓該對象的圖像充滿整個取景器。確?？ㄆ奈恢谜_，能讓環(huán)境光均勻地照在上面。因為卡片沒有任何特征，所以請切換到手動對焦；然后釋放快門。相機會測量白平衡并存儲數(shù)據(jù)，但是不會在存儲卡上存 儲任何圖像。這種方法快速，但是下次設(shè)置自定義WB時，可能會丟失原先的設(shè)置。設(shè)置自定義WB另一種常用的自定義WB設(shè)置方法是拍攝一張照片并保存到存儲卡上，然后設(shè)置相機使用該圖像作為白平衡的參考圖。其過程與前面的過程類似，但釋放快門時，相機會拍攝白色/灰色參考物的圖片并在存儲卡中以圖像的形式保存。然后進(jìn)入相機菜單并選擇這幅WB

15、參考圖像。這個過程有些乏味，但是希望保存WB信息時很有用。選擇自定義WB的參考圖像前面這種方法不太實用的地方在于，需要選擇具有合適WB的實際場景照片，并選擇該照片作為WB參考。使用WB預(yù)設(shè)值（特別是自動WB）時，相機使用一個色溫范圍，而不是一個準(zhǔn)確的值。您可能會發(fā)現(xiàn)相同場景都具有不同的顏色偏差，某些照片的白平衡要好于其他的照片?？梢灾付ㄏ鄼C使用準(zhǔn)確的WB設(shè)置，從而使用預(yù)設(shè)值獲得最佳的拍攝效果。使用該方法無需準(zhǔn)備白色或灰色卡片，但是要根據(jù)相機的WB預(yù)設(shè)值才能出色地完成拍攝。 另外一種設(shè)置自定義WB的方法是在鏡頭上使用特殊的漫射濾光鏡（如ExpoDise(tm)）， 這種方法不同于其他兩種方法。將

16、相機（安裝了濾光鏡）指向遠(yuǎn)離拍攝對象的地方，大體面向光源的方向，在室外，這通常是向上的方向；在室內(nèi)，鏡頭必須面向現(xiàn) 場主要光源的中間位置。這就讓相機直接測量入射光（落在拍攝對象上的光線），而不是卡片反射的光線。如果沒有購買商用的濾光鏡，可以試著用同樣方法將半透 明的白塑料（例如容器蓋）或白紙（平紙、圓錐體、漂白的過濾咖啡汁用紙）放在鏡頭上。但是要確保如果鏡頭上沒有濾光鏡，切勿將鏡頭指向太陽。DSLR的反光鏡并非完全不透明的，強烈的光線可能損壞反光鏡后面的傳感器。使用鏡頭上覆蓋白紙的方法自定義WB；結(jié)果稍微偏暖注意：保存自定義WB的參考圖像無論使用哪種方法來設(shè)置自定義WB，存儲一些用自定義WB拍

17、攝的實際照片作為參考圖像是個好主意。與存儲那些無法辨別細(xì)節(jié)的白色或灰色卡片照片相比，可以輕松辨別出這種WB參考圖片的位置。如果經(jīng)常在具有一致光線的位置拍攝，那么這會很有用。已保存的WB參考圖像如果可以在存儲卡上創(chuàng)建自定義文件夾，那么返回相同位置或光線相同的地方時，可以輕松地回憶起特定的自定義WB。如果無法創(chuàng)建自定義文件夾，可以保護(hù)WB參考圖像不被刪除。為了節(jié)省存儲卡上的空間，考慮以較小的尺寸和較低的質(zhì)量拍攝自定義WB參考照片?？梢赃x擇能夠清楚表明拍攝地點的拍攝對象。WB微調(diào)和WB包圍（Bracketing）:因為獲得完美的白平衡很難，所以某些相機允許針對預(yù)設(shè)值或自定義WB來微調(diào)WB。標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)

18、方法是允許控制傳統(tǒng)的紅色/藍(lán)色平衡。較新的型號（如某些Canon DSLR）則允許一次調(diào)節(jié)藍(lán)色/黃色和品紅色/綠色。4個方向上的WB微調(diào)，Canon EOS 350D/Digital Rebel XTDSLR可能還具有WB包圍功能。激活該功能后，只需按下快門釋放按鈕一次就足夠了；相機會使用一組傳感器數(shù)據(jù)來進(jìn)行處理并生成三幅圖片：一幅標(biāo)準(zhǔn)圖像、一幅色溫較低的圖像以及一幅色溫較高的圖像。您可以選擇包圍的程度，通常是按“逆標(biāo)色溫”（Mired）的增量進(jìn)行包圍。逆標(biāo)色溫值是根據(jù)生成的效果來計算的，而不是根據(jù)絕對溫標(biāo)的變化來計算，因為絕對溫標(biāo)變化不是線性的。例如，從3000K增加到3100K等同于從80

19、00K轉(zhuǎn)換到8700K。Green Shift：偏綠Blus Shift：偏藍(lán)Neutral：中性Amber Shift：偏黃Magenta Shift：偏品紅色可以將WB包圍和自定義WB一起使用。自定義WB可能無法得到所需的準(zhǔn)確白平衡，特別是所用的參考內(nèi)容并非完全中性時。如果沒有使用特殊的攝影白色或灰色參考，就很可能出現(xiàn)這種情況。使用自定義WB的同時激活WB包圍，這會得到多幅圖像，每幅圖像的白平衡都稍有不同。選擇最佳的一張作為新的自定義WB參考。如有必要可重復(fù)執(zhí)行該過程?？刂芖B的效果:很多照片效果很好的原因在于使用了色偏校正（Color Cast）。如果將較暖的燭光和較冷的晨光變成中性的，

20、那么會失去這些光線給人的感覺。通常創(chuàng)造性地選擇WB預(yù)設(shè)值或絕對溫標(biāo)值來保留，甚至創(chuàng)造這種色偏校正。使用較低的值讓場景顯得冷一些（目前的照明較暖），例如白熾燈預(yù)設(shè)值；使用較高的值讓場景顯得暖一些（目前的照明較冷），如陰影預(yù)設(shè)值。自動陰天陰影WB最后一張捕捉到了太陽落山時的暖色光線使用偏米黃色的白紙來設(shè)置自定義WB也可獲得相同的效果。如果對象表面是藍(lán)色的，則自定義WB應(yīng)該偏紅色；如果對象表面是綠色的，則最終的色偏校正是品紅色?？砂阉闯墒褂醚a償濾光鏡，除了對象表面的色調(diào)應(yīng)該與所需的結(jié)果相反以外。2、飽和度、對比度、銳化和色相DSLR還允許調(diào)整其他圖像處理參數(shù)。使用這些設(shè)置可以創(chuàng)造性地實現(xiàn)獨特的效果，或者以推薦的方式最大限度地發(fā)揮攝影的潛能。參數(shù)預(yù)設(shè)值：預(yù)設(shè)值是固定的處理參數(shù)組合。最常用的預(yù)設(shè)值是針對肖像和自