要讲白平衡,必须先明白色温是什么。

简单说,色温是对光的颜色的描述。光线颜色越偏红,说明这个光线或者光源的色温值越低;光线颜色越偏蓝,说明这个光线或者光源的色温值越高。反向来说,温度越高的物体,发出的光越偏蓝(例如天然气燃烧的蓝色火焰);温度越低的物体,发出的光越偏红(例如木柴燃烧的红色火焰)。

需要指出的是,色温概念里讲的温度低,和我们日常生活中的温度低有些区别,平时我们说的低温也就几摄氏度,而色温里的低温,真实温度可能都上千摄氏度了,色温里的高温,真实温度更高,一般都近万摄氏度。

颜色和温度明明是风马牛不相及的概念,这里怎么会扯到一起呢?先来介绍一下黑体的概念,所谓黑体,是我们强行定义出来的一个理想化的东西,现实中并不存在,这玩意的特殊之处在于,它能够吸收外来的全部电磁辐射,换句话说,它能够吸收全部的光线,并且不会有任何的反射与透射。(提示:在这篇教程的语境下,光线和电磁辐射具有等同意义,后面直接用光线代替电磁辐射)

按照这个道理,黑体既然只吸收而不反射光线,那它就应该是黑色的才对。可事实上,黑体不见得就是黑色的,虽然它确实没办法反射任何光线,但它却可以自己放出光线来,它放出的光线的波长和能量则全取决于其自身的温度,不受其他因素干扰。

当然,黑体的温度在大约900摄氏度以内时,看起来确实是黑色的;可若黑体的温度继续提升,它会渐渐变为红色、然后变为橙色、接着是黄色、白色、青色、蓝色。

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你看,我们了解了黑体这个概念后,是不是就将颜色和温度两个毫不相关的词联系到了一起。现在,我们已经明白,黑体这玩意会因为温度不同而发出不同的色光,接下来,我们一起去了解什么叫做色温。

从理论上讲,色温描述的是一种颜色,这种颜色是指黑体从绝对零度(一273.15℃)开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后,逐渐由黑变红,转黄,发白,变青,最后发出蓝色光。也就是说,把黑体加热到一定的温度,黑体发出的光的颜色,就是发出的光的色温,计量单位为K,也作开尔文(因英国物理学家开尔文得名)。

零下273.15摄氏度被我们称为绝对零度(后面我们省略0.15这个小数,默认绝对零度是273摄氏度),自然界中所有事物的温度都大于绝对零度,从而都会发出某种形式的电磁辐射,包括X射线、紫外线、可见光、红外线等等,我们人体也会发出电磁辐射,通常称为热能,那是一种能量非常低的红外线,我们人眼看不见,但是可以通过红外夜视仪看到。

通行的定义下,绝对零度的黑体的色温是0 K,0K的色温是黑色,然后温度每上升1摄氏度,黑体所发出的光线/辐射的色温值就会上升1K,由此可知,0摄氏度的黑体,发出的光线的色温值是273K。

如果某一光源发出的光,与X摄氏度的黑体发出的光所含的光谱成分相同(光谱成分相同,可以不准确但是通俗的理解为颜色相同),就认为这个光源发出的光的色温值是(X+273)开尔文。

假如现在有一个灯泡,它发出的光的颜色,与绝对黑体在升温到2500摄氏度时发出的光线颜色相同,那么这只灯泡发出的光的色温就是:2500K+273K=2773K。(不要认为温度是多少,色温值就是多少,绝对零度并不是0摄氏度,而是零下273摄氏度。零下273摄氏度时黑体所发光的色温值是0K,0摄氏度时黑体所发光的色温值是273K)

再唠叨一遍,将一个黑体加热,随着温度的升高,黑体会从最初的黑色开始,逐渐发出红光,然后变成黄光,再变成白光,之后是青光,最后是蓝光。可以得到的结论是,光线颜色越红,色温越低;光线颜色越蓝,色温越高。

天文学中,宇宙中的恒星可以近似看做黑体,随着恒星温度的升高,恒星的颜色也是从红色到黄色,温度非常高的恒星甚至会发出偏蓝色的光。回到日常生活中,也可以把黑色的铁块近似的看作黑体,打铁的时候,随着温度的升高,铁块就会越来越红,甚至发出白光。

现在已经明白色温了,即色温是对光线颜色的描述,色温越低,光源颜色越偏红;色温越高,光源颜色越偏蓝色。色温为什么叫色温?因为它是用不同温度的黑体发出的光线颜色来定义颜色的,换句话说,我告诉你一个色温值,理论上也就告诉了你一个颜色。

随着温度升高,黑体颜色在色品图上移动,形成一条曲线轨迹。这条轨迹从右下角的红色区域出发,经过黄色区域,中间的白色区域,到达左侧的蓝色区域。这条曲线轨迹叫做普朗克轨迹,因为这个理论是德国物理学家普朗克提出的(普朗克是量子论的奠基者,地位与爱因斯坦并列)。

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我们通过黑体探得了色温这个概念,色温是用来描述颜色的,那白平衡呢?白平衡与色温又有什么关系呢?简单说,白平衡就是利用平衡色温的手段,把白色还原成白色的过程。这么说,可能有点绕,下面我们详细来讲。

大家知道,如果用红色灯作为光源,被照射的东西就会偏红,超市里卖肉的地方一般都是红色灯源,因为这样子会让肉品看起来通红鲜嫩。如果用蓝色灯做光源,被照射的东西,看起来也会偏蓝色,超市里卖海鲜的地方一般都是蓝色光源,这会给人这些海鲜刚从海里捞上来一样的感觉。

扯上面这一段,是为了让大家去理解固有色与条件色这两个概念。我们知道,物体本身是没有颜色的,颜色是光线照射物体后反射到人眼里,再经过大脑处理,形成的色彩感觉,简称色觉。所谓固有色,是指物体在白光(近似晴日正午的阳光)下给人的色彩认知,所谓条件色是指物体在环境影响(如有色灯光)下给人的色彩认知(注意,这里假定没有其他物体反光的干扰)。

什么情况下,拍出来的物体是其固有色?我们近似认为,在晴天正午日光照射的情况下,拍出来的是固有色,因为这时的日光最接近白色的光。当然,这只是一个大致的感觉,并不是说此时的光就是纯粹的白光,因此得到的也不会是绝对的固有色。

有时候我们也需要条件色,虽然它不是物体本身的颜色,但是条件色有渲染氛围的作用,就像要拍傍晚的海洋一样,假设海洋本身是蓝色的,也就是固有色为蓝色,如果这时候你拍出来的海洋也是蓝色的,那还有黄昏的感觉吗?所以说,有时候条件色也是非常重要的。

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之前我说,白平衡是利用平衡色温的手段,把白色还原成白色的过程。现在明白了固有色和条件色,那你也可以把白平衡理解为,将物体的条件色还原成其固有色的的过程,还原的手段就是依靠色温的调节。再进一步说,已知:条件色=固有色+光源色,白平衡就是利用色温调节,剔除环境光对物体的偏色影响,呈现出其固有色。

我们知道,根据颜色理论,黄色和蓝色是对比色,如果原本是白色的颜色现在偏黄,那么加入适当的蓝色,就可以减轻偏黄的现象;如果是纯黄色,那加入纯蓝色,就会变成白色,不信的话可以用RGB数值模拟一下。

所谓白平衡,你也可以有些错误但是比较直白的理解为,它就是给画面加入适当的某种颜色,来纠正环境光的影响,或者说是剔除环境光的影响,还原物体本身的颜色。(在这篇教程语境里,环境光等同于光源色)

举个例子,当我们处于黄昏时分,这时阳光偏黄,也就是光源的色温比较低。现在我们用相机来拍照,相机里面有白平衡工具,在这个工具下,可以自定义当前的色温值,填入当前光源的色温值,相机就会自动剔除环境光带来的偏色。

如果填入当前环境光的色温值,假设是3000K(光线越偏黄,色温值越低,所以填入的值应该不大),那么相机就会认为此时的环境光比较“黄”,所以相机会往里面加蓝,从而拍摄出色温正常的照片,也就是尽力还原物体的固有色。

白平衡的作用,就是让物体本来是什么颜色,就拍出来什么颜色,这样是不是就能理解那句“将白色还原成白色”了。当我们理解白平衡的原理后,完全可以利用它拍出来一些想要的偏色效果,但你要知道,这已脱离了白平衡这个工具的初衷。

如果想要拍出偏冷色调(偏蓝)的照片,可以将白平衡数值设置的比当前光源色温值低一点,相机为了纠正偏色,就会往照片中加入过量的蓝色。如果想要拍摄出的照片偏暖色调(偏黄),可以将白平衡数值设置比当前光源色温值高一点,相机会往画面中加入过量的黄色。

很多人都想问,白平衡究竟是怎么实现的,什么叫往看到的场景里加颜色?这个过程,是这样子的:相机的感光元件在将光线转为电信号后,就将它交给图像处理器ISP,而白平衡的调整就由ISP中的白平衡电路来完成,在环境光色温较低,画面偏红的情况下,它会让我们画面上蓝色次像素的电信号放大一些,将画面的整体颜色变蓝,来抵消偏红的画面;在环境光色温偏高,画面偏蓝的情况下,则反之。

经常听人说用中性色来校正白平衡,或者说白平衡就是将白色还原成白色,然后其他颜色都会跟着还原成固有色,这又到底是什么意思呢?我们知道,中性色就是黑白两色之间的所有颜色,它们R、G、B值相等,将中性色的物体放在偏暖或偏冷的光源中,相机拍到后发现,中性色的红绿蓝比例是有偏差的,白平衡的调整,其实就是将偏差归零的一个操作,所以说一旦中性色(白色)下的调整幅度确定了,其他的一切颜色的调整,就可以效仿这个调整幅度,也就调整准确了。

因此,如果有人说白平衡只是将白色还原成白色,而不管其他的颜色,那你一定要理他远一点,不要被蒙蔽了。我们平常说的白平衡是将白色还原成白色,已经暗示着,只要白色被还原成了白色,那其他颜色也自然被校正了,它们的校正幅度和白色还原成白色时的校正幅度是一模一样的。

普通相机设置白平衡的方式大致有四类,左边那一列是三类,右边两列都可以归成一类称为场景模式:img

字母K的选项就是上面说到过的手动设置色温值的模式,也叫K模式,这个K就是色温的单位开尔文。K模式下,你可以手动调节色温的数值,比如说,你知道当前场景下,环境光的色温值是5000K,那你就设置为5000K,这样相机就能剔除环境光的影响,拍出物体的固有色。

很快,你就发现了一个问题,K模式下,除非你知道环境光的色温到底是多少,才能准确的剔除环境光的影响,不然还是偏色,所以说这个这个K模式用起来不太方便。幸好,相机厂家理解你不知道各种光源的色温值是多么的痛苦,所以相机里一般都预设了很多场景,也就是用场景模式来调节白平衡。

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太阳的图标表示日光环境下拍摄,选了这个模式后,相机会把当前的色温值设置为5200K;雷电的图标表示闪光灯环境(5900K);云彩的图标表示多云环境(6000K);灯泡的图标表示白炽灯环境(3200K);房子图标表示阴影环境(7000K);最后一个图标表示荧光灯环境(4000K)。你处于什么样的环境,就将场景设置为什么,相机会自动剔除场景对应的环境光带来的偏色。

调整白平衡还有一种方法叫做自定义白平衡模式,在相机里一般是两个直角三角形最小锐角相对的图标,上面还有一个小方块。自定义白平衡的原理是,拍场景下一个白色的东西,指出来给相机看,说:告诉你,这玩意是白色的,你根据这点来判断下色温,总之,你把该是什么颜色的东西就拍成什么颜色,不准被光源色影响,不准出现偏色。

不管是K模式,还是场景模式,还是自定义白平衡,每次拍照都要重新设置,否则,相机还是会用上次设置的色温值,调来调去,哪天忘了调回来可能会给下次拍摄造成很大困扰,所以懒人都选择自动白平衡(AWB)。

随着技术的进步,相机越来越强大,自动白平衡模式(AWB=Auto White Balance )下,相机可以准确的识别当前环境光源的色温值,自动设置。当然,机器不是万能的,它也有局限性,第一,自动白平衡能调整的色温值范围不大,如果现场环境光偏色太严重,自动白平衡功能会力不从心。第二,如果灯光太复杂,甚至说只要出现两种不同颜色的光源,相机就无法剔除所有环境光的影响。

那么,灯光复杂的环境下,怎么办才能还原物体的固有色呢?有人可能认为在色温复杂的环境下最好用自定义白平衡,这样色彩还原会很准(这里指还原成物体的固有色,而不是还原成人眼看到的颜色),那我倒是想问,在光线纷乱的情况下你打算怎么找白色的物体来定义色温,当红光打过来的时候,白板是红色,当绿光打过来的时候,白板又成了绿色,你定义哪个时候的白板好?所以,自定义白平衡在这种环境下也是无能为力的。

尽管说自动白平衡现在很强大,但是,你一定要明白,在光源色温复杂环境下,没有哪种白平衡可以还原所有物体的固有色,白平衡本身只是剔除单一环境光的工具,相机公司把自动白平衡越做越强大不假,但目前还是没有做到针对画面的某一部分单独设置白平衡,整张图片的白平衡调整都是一样的,所以,画面中必然会有偏色的部分。

总之,拍摄场景中有各种有色光源的情况下,我们不可能把每个被摄物都还原为固有色,你只能针对一个还原。如果你一定要还原呢?也不是完全没有办法,但前提是,场景中的有色光源数量绝对不能多。

例如使用白炽灯(色温3200K)在室内窗户旁(此时日光色温5600K)拍摄,假如你设定的白平衡是5600K,那室内的光线就会偏橘色,因为室内的光源是白炽灯,而不是日光;如果你设定的白平衡是3200K,那么从窗外来的光线就会呈现蓝色。这就是遇到了复杂色温下,白平衡很难还原所有物体固有色的问题。

如果是要求非常严格,一定要将窗外光线照射的物体和白炽灯照射的物体都还原为其固有色,那就需要用到橘色色温滤光片,来覆盖你的窗户,或者换个角度,用蓝色色温滤光片来遮住你的白炽灯光源。总之,彩色色温滤光片是解决这种环境的有效手段。

当然,我们一定要明白,由于光线会被场景环境周遭的各种有色物体反射(比如非纯白的墙壁、海滨高原的高色温,以及室内各类有色物件的互相反射等)最终光线也会混合形成复杂的泛色温。所以说想还原物体的固有色,几乎是不可能的,只能说是去尽力接近。

如果要求不严格的情况下怎么做呢?我建议还是选用自动白平衡模式,随着技术的进步,自动白平衡在实时色温检测以及多色温光源校正方面,已经有不错的效果,这一点通过大量测试和实拍已经得到有力的证明。

另外,现在的自动白平衡不仅可以根据相机场景识别传感器检测到的色温自动计算调整机内白平衡参数,还可以由用户自定义设置白平衡步进长度,比如精细调整的1/3步等,尼康单反还有自动白平衡包围功能,这些都是弥补自动白平衡不足的有效措施,当然,我们这里不是讲摄影,只是讲白平衡的一些内容,所以不再延伸。

当然,也有人指出应该用固定的色温值去设置白平衡,以应对光源太复杂的舞台。我不玩摄影,不清楚这个说法是否科学,但我猜测的是,如果要用多台相机去拍灯光混乱的晚会,那你最好手动设置成固定的色温值,否则出来的片子风格迥异,后期比较麻烦。

上面讲的是怎么利用白平衡剔除环境光的影响,还原物体的固有色。可能现在有人觉得,相机的白平衡功能完全没用啊,黄昏时拍摄的白色物体就是偏黄的,为什么非得修成白色的?人眼看到什么效果就拍出来什么效果,这不好吗?为什么非得修正?

如果你是这么想的,那我问你,你知道荧光灯其实是绿色的么?你知道阴影下的光其实是蓝色的么?你不知道,圁因为你的日常感觉不是这样子的!教程开始的时候我说 条件色=固有色+光源色,这个说法其实很不严谨。简单讲,如果把你看到的颜色结果称为条件色,那条件色其实是固有色+光源色+人眼和大脑对环境光的生理白平衡后的结果。

生理白平衡是个什么鬼?emmmm,是这样子的,我们的眼睛和大脑比较强大,你所感知到的颜色,并不是严格符合色彩理论的,举个例子,我们知道,白光是所有色光叠加的结果,光线中并没有白光,而是各种颜色的光混合在一起给了人白光的感受。

理论上,一张白纸的固有色应该是白色,根据色彩原理,你用什么颜色的光去照射这张理论上的白纸,你感受到的就是什么颜色,就是说,在红色光的照射下,这张白纸理论上应该呈现红色而不是白色,可现实却非如此,我们的眼睛和大脑会自动的在一定程度上纠正环境光带来的影响,让我们认为,这张白纸现在还是一张白色的纸,只是有点偏红。人对环境光造成的偏色进行自动纠正的过程,我们可以将它称作生理白平衡。

如果你不相信人有这种能力,那我再给你举一个例子,你盯着红色的东西去看十分钟,然后再看别的东西,是不是发现什么东西都偏绿了。这就是说,在偏红的低色温的光线下,人会自动脑补一些偏蓝颜色,红光+蓝光=品红色光,品红色光照射到物体上,反射到人眼里,就是绿光,你刚刚看完红光,突然去看别的东西,这时候人的生理白平衡还在起作用,自然看什么都是发绿的了。

如果不了解基础的色彩原理,可能听不明白为什么红光+蓝光=品红色光,也不明白为什么品红色光反射到人眼里就成了绿光,我建议你可以去搜搜相关内容,或者看我之前写过的教程。

说到这里,你可能会产生一个巨大的疑问,人的这种生理白平衡的依据是什么?一个不够严谨的答案是,它依靠现场的所有物体以及经验中对于物体固有色的认知。这么讲可能有点绕,别急,我们慢慢来。

理论上,如果你同时看到在白色光照射下的一张白纸与在红色光照射下的一张白纸,除此之外,其他什么也看不到,那你将会无法判断哪张是白纸,哪张是红纸。

但是,现实环境下,我们不仅仅看了纸,我们还看到了周围的景物,也许是摆放纸张的书桌,也许是周围的植物盆景,也许是旁边的水果,甚至是我们自己的手。所有这一切,都帮助我们认识周围的环境,根据环境去推测这张纸本来的颜色。

视觉是人类获取外界信息最重要的手段,在日复一日的使用中,人类大脑对外界环境建立起了复杂的感知和对应。我们的大脑早就知道,植物叶子是绿色的,樱桃是红色的,我们的皮肤是黄色的……通过对这些周围环境的感知,我们的大脑就会推断出现场光源的情况,从而自动完成了白平衡的过程,使得我们迅速感知到一个物体本来的颜色是什么。

这就是人的生理白平衡的依据。当然,我上面说的那个理论上的白纸红纸实验,真的就是理论上,想完成这个实验,需要满足的条件太多了,它受限于太多因素,所以我只能说是理论上的实验,用来帮你理解人的生理白平衡。

下面是一张很经典的图,叫做没有红色的草莓。在这幅图中,没有一个像素点是红色的,所有的像素点都是绿色、青色、灰色,图中选取的几个像素点的 RGB 值也充分说明了这一点。但是当我们从整体来看这张图,立刻会产生「红色草莓」、「黄色木桌」、「白色盘子」的印象。这就是我们大脑根据一些先验知识进行自动白平衡的结果。

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如果是在没有强力的先验知识的情况下,人类也很容易给出错误的答案。之前网络上一直在争论那件究竟是「白色和金色」还是「蓝色和黑色」的神奇衣服,在我看来,这些争论都是没什么意义的,因为图片提供的场景信息太少,人类的大脑还不足以利用先验知识,建立对现场光源的感知,只能凭借自身的经验进行推断,而每个人自身经验千差万别,自然也没办法正确推断衣服的颜色了。如果大家能在现场看一眼,或者图片作者能上传一段附带周围环境的视频,我想大概就不会有人对这件衣服的颜色有疑问了。

其实理解了这衣服为什么会给人不同的颜色感受,也就理解了人的生理白平衡,建议你去知乎上看一看关于这件衣服的讨论。当然,生理白平衡这个词算是我自造的,专业说法应该叫人的色彩恒常性。一言以敝之,人的色彩恒常性的作用就是,在不同的光线条件下,根据现场物体的颜色,尽量恢复物体的固有色,而物体的固有色更多是来自于人的经验。

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另外,人与人之间,左眼与右眼之间,生理白平衡的效果都是有差异的,而且较为明显,自己来比较自己的双眼,就可以发现这一点。你可以自己用手遮挡一只眼睛去看白色物体,然后快速换另一只眼睛,观察敏锐的人可以发现,两只眼睛不太一样,我用左眼看是白色偏红,右眼看事白色偏黄。

有人发问了,人既然可以自动白平衡去修正环境光的部分影响,为什么看拍出来的照片的时候,就不能自动去白平衡照片给人眼的感觉?其实人是可以自动生理白平衡照片给人的感觉的,你可以去参考上面那张没有红色的草莓图片。那你更纠结了,既然人能生理白平衡照片,那还校正什么白平衡,拍出来靠生理去校正不就得了?这个问题,我也没有什么好的解释说法,但是能告诉你的是,人对现场的白平衡能力要远远强于对照片的白平衡能力,只是人体实在太过复杂,目前还没有更加数据化的解释。

有人又要发问了,为什么黄昏时候,我看什么都是偏黄色的,你不是说人体有生理白平衡的功能吗,为什么不能将黄色阳光的影响剔除掉,只让我感受到物体本来的颜色?emmmmm,这个问题很好,也很值得回答。

你有没有想过,为什么相机的手动白平衡设置,色温最低只能设置为2000K,最高只能设置为10000K呢?虽然不同相机的设置数值略有差距,但大致都是在这个范围附近,也就是说,白平衡不是无限调整的,相机白平衡是这样,人的生理白平衡也是这样。

晚霞时,阳光的色温值大概在1500K左右,纯红色光的色温值大概在1000K左右,人眼并不能在这个范畴里去自动适应和校准白平衡,所以人眼看到红光就是红光,看到晚霞就是晚霞。人眼对这种环境光确实校正了,但是校正的效果微乎其微罢了。

因此我们的摄影器材也不考虑人眼几乎不考虑的色温范围内的色温校准。也就是说,你开了相机的自动白平衡,黄昏时拍出来的还是黄昏的感觉,自动白平衡的根本目还是要去还原生活中大部分场景里的人眼看到的色彩。

现在你应该懂了,拍照加白平衡,不是修正器材的缺陷,而是要适应人类的特性。从这个角度来讲,相机不加白平衡拍出来的才是接近真实的,不真实的反而是你的眼睛和大脑,你看到的东西,其实都已经被你的眼睛和大脑后期过了。

上面解释了两个问题,但有人觉得还不够,继续发问:既然后期出来的图片都是刻意去偏色的,那还在乎什么白平衡,拍的时候随便偏就行了。事实上,白平衡是非常重要,就算你后期要偏色,也要按照基本法,基本法是什么?基本法就是偏色之前要先校色,校色的一个重要环节就是设置正确的白平衡。

为什么要有这个基本法?夸张点讲,假设有一千张照片,而且每张色温差距很大。现在需要把这一千张照片的偏色风格统一,都调成一个冷色调。你觉得该怎么做?分两种情况讨论,如果这一千张照片在拍摄的时候都设置好了白平衡,那就可以批量调色,很快完成。如果没做过白平衡,全都偏色严重,那你想精准调色,也只能一张张的仔细调了,花的时间多不说,估计眼都看废了。

你可能会说,我压根没有这么多照片要调,就算有,我也可以用软件实现批量自动调整白平衡,所以不设置白平衡的这个弊端,对我来说,形同虚设。如果你这么想,那楼主有必要指出,不设置白平衡造成的弊端远远不止上面提到的那一点。

对于相机直出的jpg 格式,如果我用完全标准的白平衡拍照的话,那不管是弱光部分还是高光部分,甚至是那些几乎没有颜色的区域,相机都会捕捉到足够色彩信息,后期想往冷调往冷调,想往暖调往暖调。如果不设置好白平衡,那由于jpg格式的压缩算法问题,会造成很多精细色彩的丢失以及令人困扰的色块。

看我提到了jpg格式,可能有人要开始吹爆raw格式了,认为只要拍了raw格式,管它前期白不白平衡的,raw的宽容度这么大,我拍的时候调整白平衡和后期对RAW调整白平衡,原理上不是一样的么,何必非得前期就调好。

首先说,有大佬曾经指出,用软件调RAW格式文件的色温值,和现场设置色温值的效果理论上是一样的,但实际操作中会有细微差别,后期调整的话,会造成色温比较怪异的情况。我没有摄影经验,所以这里只能把这个说法罗列出来,以供参考。

另外说就是,前期不要给后期添麻烦,无论单兵作战还是团队协作,能前期搞定的,坚决不留到后期,今日事今日毕。从团队来说,前期搞定,缩短后期流程,不然老板不罚你,也得受后期白眼。挡人钱财等同于那啥……

有朋友可能又要问了,为什么有的时候白平衡设置准确了,也不能实现将白色还原到白色,这是为什么?其中一个原因我们之前已经提到过,现实世界受到各种物体的反光影响,实质上是处于一个复杂的色温环境下。我们把这些环境中物体的反光色称为环境色,我们可以将前面关于条件色的说法再补充一下:条件色=固有色+光源色+环境色+人生理白平衡。

有人可能比较厉害,他为了彻底实现白平衡,把条件色的几个因素全都考虑到了,甚至连复杂色温光源下白平衡无力的情况都解决了,然后还是发现,白平衡没有彻底实现啊。这就涉及到了另一个知识点,即光的显色性。

自然界晴天的阳光(默认这时的阳光就是白色光)下,之所以所有颜色能被还原出来,是因为阳光的可见光光谱是连续的,即从紫到红的光没有中断。这样红色物体反射红光、蓝色物体反射蓝光、紫色物体反射紫光…..没毛病吧。

可这个世界上,绝大部分的人造光源在可见光光谱上都是不连续的,比日光差远了。在质量参差不齐的人造光源下,不要认为你设置了与光线相同的色温就能还原其照明下的所有色彩。举个极端的例子,如果光源在红光区间的光谱是缺失的,这意味着红色的物体不能反射任何光线,永远表现为黑色。所以说日光是符合普朗克定律的,但是替代光源不一定。

可能你还是不懂什么叫光谱不连续,那我们拓展一些知识吧。以荧光灯为例,荧光灯的原理是,利用涂有荧光粉的灯管,管内充入惰性气体和少量的汞,当通电时候,会产生荧光反应从而发光。不同于普朗克定律中热源物体会发出所有的光波,荧光只会发出某种特定频率的波长,主要是红绿蓝三原色,对我们而言,它看起来仍然像是白光,虽然它缺少了红绿蓝三色之间很多频率的光波。

为了制造出更亮的灯泡,生产商将会增加绿光,因为绿色正好在可见光谱的正中,不幸的是,在这种荧光灯下进行拍摄,会拍出来淡淡的绿色。

通过在荧光粉中加入不同的化学试剂,生产商能提供不同色温的荧光灯泡,为了满足摄影和摄像的需求,他们在灯泡发出的光线中加入了更多的色彩,从而得到更完备的色谱,除了红绿蓝三色之外,还有黄色、品红色等等,这样会让拍摄对象显得更加自然,这就成了高显色指数的光源。

物理学上管光源能还原色彩的能力叫显色性,用来衡量显色性的标准叫显色指数也就是CRI,CRI 100也就是太阳那种全光谱的光源,换句话说阳光的显色性是100%,而高压汞灯只有40%不到,摄影用光需要显色性在75%以上,专业摄影需要95%以上。现在你能理解为什么摄影灯光强调专业性了吧?另外,钨丝灯(也就是白炽灯)、蜡烛的显色性都很强,足够摄影的需要。

除了上面提到的环境色以及光源的显色性之外, 曝光也会影响色彩的还原,不足则偏深、过度则偏浅,很多时候你不可能把画面的每个区域都曝光准确,你必须得取舍。

还有其他原因么?有啊,色彩的知识那么繁杂,又岂是几条原因就能解释清楚的,不过呢,我们了解上面的几个因素就已经足够应付日常的应用了,楼主只是一个业余到不能再业余的玩家了,也不玩摄影,所以能教的大概也就这个深度。当然,话题还没有结束,接下来,我们再来聊一个不能忽视的问题。

什么是白色?白平衡还原的白色是什么白?我这么一问你可能懵了,这有什么好问的?RGB值为255.255.255的颜色不就是白色嘛!你还别说,RGB值同为255的白色还真就未必是你想象的白,为什么这么说?因为白色其实是人为规定出来的颜色,细究下去,白色确实是一门大学问,

细心的人可能会发现,中国市售的笔记本电脑的中性色(RGB相等)普遍偏蓝,这时候的白色就被定义成了偏蓝的一种颜色。也就是说,笔记本认为的白色,并不是我们脑海中纯洁无瑕的白,而是略微偏色的白。

我们日常生活中,最重要的光源就是太阳,太阳很像是一个黑体。我们认为正午太阳的光是白光,以此时日光的色温作为白色。由于观测时间、纬度等复杂原因影响,地球各地的“正午太阳”存在一定的差别,所以我们约定色温为5500K,这个色温对应的颜色,就是白色。

在色彩空间中我们也需要定义一个白点,而常见的一些标准白点,就是以 5500K 的黑体辐射(也就是我们的太阳)为基础确定的。CIE 委员会规定了好几种标准的白点,D50、D55 和 D65 是常用的白点,分别参照了 5000K、5500K 和 6500K 的黑体辐射来定义,模拟了不同条件下(比如地平线方向的光照,上下午的室外,正午室外)的光照。

换句话说,白色作为人定义出来的颜色,其实有好几个标准。色彩空间 sRGB 所依赖的白点就是 D65。如果我们用一个标准白点(比如 D65)作为光源,照射到物体上。我们认为这个时候物体表现出来的「颜色」就是物体「本来」的颜色,可以定义为物体的「固有色」。很显然,如果用D50作为标准白点,那物体的固有色就发生了改变,所以啊,固有色是否真的固定确实是一个很难说清的问题。

白平衡可以看作是根据光源的情况指定不同的白点,从而得到相应正确的色彩转换结果。举例来说,在晴天正午室外拍摄的一张照片,光源近似于标准白点 D65,那么我们就用 D65 点作为白点进行色彩转换。又比如在黄昏的光线下拍摄了照片,此时光源接近 2500K 的黑体,那么我们从普朗克曲线上找到 2500K 的点,作为新的白点,进行色彩转换,就能得到正确的颜色。

这是从另一个角度来解释相机上色温调节白平衡的原理。也就是说,色温选项,调节的其实是白点的位置,白平衡就是在普朗克曲线上选取与色温相对应的点作为白点进行色彩转换,从而得到物体的固有色。

另外,我们可以看到,沿着普朗克线移动白点,总体上是调节了画面偏蓝或者偏黄的色彩倾向。完整的白平衡要求白点可以任意设置,所以必须增加第二个移动方向。最合理的选择就是与普朗克线正交的另一个方向,从色品图上看大致是从左上角到右下侧直线边的方向,也就是绿色到品红的方向。

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正因为如此,我们可以看到,很多照片处理软件,白平衡的面板上总是会有两个调节滑块,一个叫色温(Temperature),用来调节黄-蓝平衡,一个叫色调(Tint),用来调节绿-品红平衡。通常,这两个方向的调整互相配合,才能使得白点位于色品图中的任意位置,才能对任意光线条件下拍摄的照片进行白平衡的调节。

关于如何调整白平衡,分为摄影前期调整和软件后期调整两部分来说。

摄影前期,就是通过相机自带的白平衡工具来校准白平衡,大部分情况下,建议使用自动白平衡功能。如果你实在信不过这个自动白平衡,或者你的相机厂家在自动白平衡功能上做的确实很烂,那就用自定义白平衡吧,也就是在拍摄范围内找一个应该是白色的物体,指给相机看。

更专业的做法是在场景内放置专门的白平衡矫正工具,比如色卡、蜘蛛立方体等,上面都会有18%的中性灰、白色、黑色。其实严格讲,我们需要的并不是白色,而是中性灰色,只要RGB的值是相等的颜色,都是可以的。

原理很简单,前面也讲过,偏色情况下,相机知道这里有个中性色,如果说它现在拍到颜色rgb值是100,125,128,那它就知道,画面中所有的颜色RGB值,都要将R提升28,将G提升3,这样子就实现了中性灰还原成中性灰,白色还原成白色,任何物体的颜色都摆脱了环境光的影响。

为什么很多人都说要用18%的中性灰,而不是用纯白或者纯黑呢?其实选择纯白与纯黑也可以,但是有弊端,有些照片高光溢出以后,其RGB值都达到了255,就是纯白色,用这个来做白平衡,画面的色温不会产生变化;而如果选择纯黑,我们的肉眼有时判断不出黑色中是不是含有其它色彩在内,比如我们的头发,看起来是黑色的,其实里面含着棕色在内,如果用它来做白平衡,结果会导致整个画面偏蓝,所以还是选择18%的中性灰为最佳。

至于为什么是18%,而不是其他数值。这和反光率有关,和测光、曝光有关,这里不再多讲,有兴趣的自己去找找相关资料吧。另外,如果要求严格,不要弄张白色的A4纸来做白平衡,因为这种纸张里面有荧光剂,它的色彩并不是摄影意义上的纯白色,是一种偏蓝的白,所以说,色卡有其存在的意义。

摄影后期,可以通过很多软件来校准白平衡,这里着重提一下PS的ACR滤镜,毕竟这算是图片调色最常用的工具了,ACR的第一个基础面板就有调节色温和色调的选项,当拍摄的照片偏暖时,将色温滑杆向左调节,这时候照片就会中和暖色调,加入蓝色调,左滑过多可以使画面偏蓝。当拍摄的照片偏蓝时,将滑杆向右调节,这时候照片就会中和蓝色调,加入红色调,右滑过多可以使画面偏红。

或者用白平衡吸管工具,点击照片中的灰色区域(最好是18%的灰)就可以了。这个功能是不是和相机白平衡设置中的自定义白平衡功能特别像,都是指出来应该是中性色的区域,让全图根据这一点去纠正偏色。

直接在acr里调整白平衡比较快捷,但还不是最快的办法,图像-调整-匹配颜色,勾选中和,就可以迅速矫正白平衡,速度最快,但是效果也最差,所以这里只是提出这个办法,让大家去思考这个的原理,并不是推荐大家用这个办法去调整白平衡。

ACR里调整虽然效果不错,但这个办法也不是最好的,因为调完后,还是会有点偏色。有个更好的办法是这样的,先新建一个柔光图层,并且填充中性色,然后混合模式改成差值,然后新建一个阈值调整图层,往左拖动滑杆,直到画面中就剩下一点黑色,然后用颜色取样器,取样大小改成5x5,去选一个黑色的点。新建一个曲线图层,用第二个吸管灰场去点击我们之前取样的位置,白平衡成功校准。