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白平衡及白平衡测试卡

日期:2019-03-29 14:02 人气:

        所谓白平衡,就是在不同的光线条件下,调整好红、绿、蓝三原色的比例,使其混合后成为白色。使摄影系统能在不同的光照条件下得到准确的色彩还原。通俗的理解就是让白色所成的像依然为白色,如果白是白,那么其他景物的影像就会接近人眼的色彩视觉习惯。调整白平衡的过程叫做白平衡调整。应当讲这就如我们人眼一样可在不同的色光下辨别固有色。这就如用滤色片校色一样。只是数码相机不是依靠换用滤色片来调整色温,而是利用电路改变不同色光所产生的电信号增益的方法来实现。相对来说,人眼系统就高级多了,能够对不同色温的变化进行自适应,而镜头的白平衡就需要进行调整了。

        谈到白平衡就不得不提色温了,一般来说色温越高,光色越偏蓝,比如液化气燃烧的火焰;色温越低则偏红,比如晚霞。所以当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。因此,如果我们要利用白平衡测试卡测试镜头的白平衡时,就必须在标准环境下测试,保持色温的一致性。

 
        对于摄像机或者相机的白平衡我们可以这样简单的理解:就是对不同色温条件下的物体,通过调整摄像机内部的色彩电路,使镜头拍摄出来的影像抵消偏色达到白色,更接近人眼的视觉习惯。白平衡可以简单地理解为在任意色温条件下,摄像机镜头所拍摄的标准白色经过电路的调整,使之成像后仍然为白色。这是一种经常出现的情况,但不是全部,白平衡其实是通过摄像机内部的电路调整(改变蓝、绿、红三个CCD电平的平衡关系,其实就算上面所说的调整三原色的比例)使反射到镜头里的光线都呈现为消色。如果以偏红的色光来调整白平衡,那么该色光的影像就为消色,而其他色彩的景物就会偏蓝(补色关系)。

        以下图片是在同环境不同的白平衡下拍摄的图片,通过对比,我们发现日光条件下拍摄的照片符合人眼的观察和记忆习惯,而阴影与遮阴条件下的图片为偏深黄色、偏淡黄色;白炽灯偏蓝、荧光灯偏紫;如果不进行白平衡的调整,那么图片看起来是非常的不自然。大部分的摄像机与相机都可以自动白平衡,从图像的对比发现,相差不是很大。
 

各种白平衡下的图片
各种白平衡条件下拍摄的图片对比

        准确的白平衡是画面色彩还原逼真的保证。现在无论是家用摄像机还是专业摄像机基本上都有自动白平衡和手动白平衡。不过使用自动白平衡的条件是:顺光,单色光线及有足够的照明亮度。使用自动白平衡方式不能拍出具有某一种色调气氛的画面,下面从两种场合加以区分说明。

1.舞台光线下的白平衡调整:舞台灯光千变万化、五颜六色。用自动白平衡拍摄时,会出现人物偏色且色彩不饱和的现象。此种状态下必须使用手动白平衡。调整方法是:在节目演出前舞台彩排用单一色温的光线照明时,手动调整白平衡。 

2.霞光下的白平衡调整:无论是朝霞还是晚霞,色温都非常低,在人脑海中的印象是红色的霞光。然而用自动白平衡方式拍出的画面都没有一点红色气氛。此时也需要采用手动调整白平衡。方法是:把白平衡测试卡放置在阴影处,再对着它手动调整白平衡,然后再拍摄霞光。

       大家都知道要获得最准确的白平衡,可以选择数码相机上的手动白平衡方式,让相机根据参照物在光源下的色温,来决定如何准确还原。手动白平衡功能,基本上都采用一个色彩中性的物体作基准,如标准灰、标准白色的参照物。从原理上讲,只要参照物不带任何偏色,就可以让相机得到最好的基准数据,获得最佳白平衡还原。

       基于这个原理,很多用户使用手动白平衡(或叫自定义白平衡)时,会选择一些随手可见的如白纸一张,就可以得到一定的白平衡校正效果(阴差阳错的是,随手可见的白纸,或者复印纸,时间放久了以后会偏黄,恰好抵消了不标准的偏蓝,其效果反而和灰色卡测试的效果相差无几),使用白纸测试的用户一般都是要求不是严格的用户。而一些要求较高的用户,就会选择标准的灰卡作为基准参照物。如柯达专业灰卡(18%度灰),它的灰色一面用于标准测光之用,另一面是标准白色,用于白平衡校正。很多影楼、专业用户都有使用灰卡,摄像行业的用户也一样有使用。

同一区域的实拍对比

实拍对比白平衡
自动白平衡相对来说效果更接近人眼观看效果

 

        简单的对比,大家可以知道,要好的白平衡还原,作为基准的参照物相当重要。白平衡卡表现稳定会为你带来最好的效果,常见的白纸并不可靠,要求不严还可以用用。

        白平衡测试卡测试主要用来测试各种杂光环境下白色物体的还原能力,这种测试方式就显得更专业了。我们准备的主要测试工具:DxO Analyzer、DNP白平衡测试卡
 
DNP白平衡测试卡
标准的DNP白平衡测试卡
 
白平衡的测试条件有:1、 镜头必需使用最大光圈。2、 需在白光和暖光下分别拍摄一组色板样张,并使用Lux器读出测试环境亮度。
 
白平衡测试步骤:1、在白光和暖光下分别拍摄一组色板样张。2、使用DxO Analyzer打开色板图片, 按照“ 色彩还原”测试步骤使用鼠标拖选色卡测试区域。3、分析数据和保存分析结果。
 
白平衡测试标准:最大的色块为原始摄影图块, 最小面积的色块就是原始白平衡的理想值。
 
测试完成标准:1、 记录各种拍摄环境亮度。2、 对比原始拍摄土块和理想色块,结合实拍图像记录白平衡效果。