曝光单元之十三 白平衡的基本概念及其调节应用

在各种光源下拍摄的相片会出现不同程度的偏色现象。白平衡的基本概念就是不管在任何光源下,都能将白色物体还原为白色。白色能还原为白色了,其他颜色当然也就恢复了它的本来面目。所以白平衡的基本功能就是纠正色偏,还原物体的本来色彩。

达到白平衡依靠的是补色原理。通过加强对应的补色来进行色彩补偿,使白色准确地还原为白色。

 

在胶片时代,达到白平衡的主要手段是使用各种彩色滤镜,对偏色进行补偿。

 

数码相机的白平衡基本原理与其类似,相机内置的白平衡功能就相当于彩色滤镜,但多了一个胶片时代没有的自动白平衡功能,在这一点上两者是有很大区别的。

 

数码相机的白平衡功能,尤其是自动白平衡的功能十分强大,一般使用“自动白平衡(AWB)”功能就已经足够了,但在特定条件下如果色调不理想,可以选择使用其他多种白平衡选项。  

 

要理解白平衡,首先需要有一些色彩和色温的基本知识。下面我们来补一下课。

 

白平衡,字面上的理解是白色的平衡。那什么是白色呢?这就涉及到一些色彩学的知识。

 

当蓝、绿、红三种色光比例相同且具有一定的亮度时,反射到人眼中就是白色。我们都知道白色光是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的,而这七种色光又是由红、绿、蓝三原色按不同比例混合形成的。红、绿、蓝的补色分别是青、品红和黄色。当一种光线中的三原色成分比例相同时,习惯上人们称之为消色,黑、白、灰、金和银所反射的光都是消色。通俗的理解白色是不含有色彩成份的亮度。

 

人眼所见到的白色或其他颜色,同物体本身的固有色、光源的色温、物体的反射或透射特性、人眼的视觉感应等诸多因素有关。如当有色光照射到消色物体时,物体反射光的颜色与入射光颜色相同,即红光照射下白色物体呈红色,余类推。两种以上有色光同时照射到消色物体上时,物体颜色呈加色法效应,如红光和绿光同时照射白色物体,该物体就呈黄色。当有色光照射到有色物体上时,物体的颜色呈减色法效应。如黄色物体在品红光照射下呈现红色,在青色光照射下呈现绿色,在蓝色光照下呈现灰色或黑色。

色温,就是以开尔文温度(K)来定量表示的色彩
英国著名物理学家开尔文认为,假定某一黑体物质,能够将落在其上的所有热量吸收,而没有损失,同时又能够将热量生成的能量全部以的形式释放出来的话,它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。例如,当黑体受到的热力相当于500—550时,就会变成暗红色,达到10501150时,就变成黄色,温度继续升高会呈现绿、蓝等色。光源的颜色成分与该黑体所受的热力温度是相对应的,任何光线的色温相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的温度,这个温度就用来表示某种色光的特性以区别其它,这就是色温。打铁过程中,黑色的铁在炉温中逐渐变成红色,这便是黑体理论的最好例子。
色温现象在日常生活中非常普遍,钨丝灯所发出的光由于色温较低表现为黄色调,不同的路灯也会发出不同颜色的光。天然气的火焰是蓝色的,原因是色温较高。正午阳光直射下的色温约为5600 K,阴天更接近室内色温3200K。日出或日落时的色温约为2000 K,烛光的色温约为1000 K。这时我们不难发现一个规律:色温越高,光色越偏蓝;色温越低则偏红。某一种色光比其它色光的色温高时,说明该色光比其它色光偏蓝,反之则偏红;同样,当一种色光比其它色光偏蓝时说明该色光的色温偏高,反之偏低。

 

具备了以上基本知识,对数码相机的白平衡就比较容易理解了

 

数码相机不是依靠换用滤色片来调整色温的,而是利用电路改变不同色光所产生的电信号的增益来实现白平衡的。 

 

数码相机白平衡的调整通常有三种模式;自动白平衡,分档设定白平衡和精确设定白平衡(手动设定模式)。

 

不同档次的相机设有不同档次是调节白平衡功能。一般的普及型的DC大都只设有自动白平衡。准专业级DC大都增加了分档设定白平衡功能。单反和专业DC数码相机则设有全部3种白平衡模式。

 

自动白平衡,是依赖数码相机里的测色温系统,测出红光和蓝光的相对比例。再依据次数据调整曝光,产生红、绿、蓝电信号的增益而达到白平衡的。
自动白平衡的最大优势是;简单快洁。数码相机(包括550D)的自动白平衡功能已经十分强大,在正常的户外拍摄中一般都很准确,无需再做纠正,所以推荐大家使用(我就一直使用自动白平衡)。在室内复杂光源下难以做到精确还原时,可使用分档设定白平衡+后期纠偏,要想一步到位就使用精确白平衡设定。

 

分档设定白平衡,有按光源种类分设和按色温值分设两类。550D是两者兼顾的,按下机背十字键的上键“WB”就可以调出白平衡分档设置菜单。在上面可以选择所需的白平衡(详见说明书99页)。除了“自动白平衡”、“闪光”和“自定义白平衡”3项外,从左至右,依次排列着“日光”、“阴影”、“阴天”、“钨丝灯”、“白色荧光灯”5档白平衡,相应的色温分别为约5200K7000K6000K3200K4000K(请注意,并不依色温高低排列),大家可以根据情况选用。

 

在这里要特别提醒大家,只有选用了正确的白平衡,才能将白色准确还原。否则选用的色温高了,反而会偏黄(红)。选用色温低了会偏蓝。没有把握的话还是用自动白平衡好。。 

精确白平衡(手动设定模式),对于550D就是在拍摄现场的光线条件下,用白纸或白色物体充满点测光圆,调准曝光量(标准曝光),进行曝光。再调出菜单,在自定义白平衡项目下设置为“自定义白平衡”,经过这样的调试,记录的色彩将是非常准确的。然后从上键“WB”中调出“自定义白平衡”进行拍摄。具体操作参阅说明书99-100页。
这是目前最准确的白平衡调节方式。但是这种方式比较复杂,建议在正式使用前先练习几次,熟练了以后再用,免得临阵手忙脚乱,反而误了正事。

除了上面白平衡的正规使用,还有一些摄友喜欢“玩白平衡”,也即利用白平衡来改变相片的色调。比如说,你摄影时为“日光”条件,色温在5200K左右,你为了使天空更蓝,你可以故意设置为色温较低的“白色荧光灯”档,拍摄结果相片将偏为蓝色调。想把人像有意拍出暖色调,就可以把白平衡提高一档设为“阴天”。在摄影棚摄影中也同样可以运用这一游戏规则。

但是我仍然想强调说明的一点是,现代图像处理软件的色调修正和修改能力远比相机强大得多,纠正色偏对于图像处理软件是轻而易举的事,许多软件都有一键修正色偏的功能。改变色温或色调(两者的实质其实是一致的)更不用简化成5级,而是可以更加细化,甚至无极调整。所以关于白平衡,我说到最后还是建议大家多用自动白平衡,不必在相机设置上下太多功夫。如果不够满意,可以用后期处理修正。

本节参考材料:http://baike.baidu.com/view/860.htm#sub860

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