数码相机基础 白平衡和处理参数.docx
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数码相机基础白平衡和处理参数
数码相机基础白平衡和处理参数
现在让我们了解一下，在将相机数码传感器所捕捉到的信息存储为图像文件之前，各种设置是如何对这些信息的处理产生影响的。
由于这些参数会影响人们对图片的主观“感觉”，所以是很重要的。
1、白平衡
色温：
无论是大自然还是人工物品，不同的光源会发出不同波长的光线。
午后随着太阳的下降，阳光从金色变成蓝色。
传统的电灯泡发出橙色的光线。
这种颜色偏差称为色温，测量单位是绝对温度（开尔文，K）。
5000~5500K的色温被认为是标准的“白天”，并且被认为是摄影上的中性色。
较低的色温偏橙色或红色，而较高的色温则偏蓝色。
有关常见色温的范围，请参见下图。
现代的光源（如荧光灯和卤素灯）具有绿色或品红色色调（而不是红色或蓝色）。
它们发出的光无法严格放入传统的色温模型，但是通常把它们看作传统色温范围中与其最接近的部分。
有一点很重要，某些光会闪烁；尽管人眼可能无法察觉，但是在相机传感器的曝光时间内色温可能发生变化。
另外要提及的就是钠灯，某些街道照明中使用它；这种光源仅发出橙色的光（不是出现了颜色偏差），因此会使场景显得单调。
这张照片是在黄昏拍摄的，室内和室外的色温明显不同
一、什么是白平衡
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。
万里无云的蓝天的色温约为10000K，阴天约为7000~9000K，晴天日光直射下的色温约为6000K，日出或日落时的色温约为2000K，烛光的色温约为1000K。
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。
由于人眼具有独特的适应性，使我们有的时候不能发现色温的变化。
比如在钨丝灯下呆久了，并不会觉得钨丝灯下的白纸偏红，如果突然把日光灯改为钨丝灯照明，就会觉查到白纸的颜色偏红了，但这种感觉也只能够持续一会儿。
摄像机的CCD并不能像人眼那样具有适应性，所以如果摄像机的色彩调整同景物照明的色温不一致就会发生偏色。
那么什么是白平衡呢？
白平衡就是针对不同色温条件下，通过调整摄像机内部的色彩电路使拍摄出来的影像抵消偏色，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）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）。
预置功能是摄像机以３２００K色温条件下设置的蓝、绿、红感光平衡。
当环境色温为３２００K时，摄像机色温滤光片放置在３２００K，景物可以得到正确的色彩还原；当环境色温为５６００K时，摄像机色温滤光片放置在５６００K，景物可以得到正确的色彩还原。
当环境色温在３２００K上下１０００K和５６００K上下１０００K范围内，利用白平衡预置功能可以得到人眼可以接受的色彩还原，由于色温偏差不大，使拍摄出的画面呈现出细微的色彩变化。
这有一个好处，不同的生活环境本身会由于环境色和照明差异的影响而色彩基调不同，如果到处调白会使不同的环境呈现单一白光照明的效果，而利用白平衡预置则可以保留这种丰富的色彩变化。
白平衡解析
那么什么是“白平衡”呢？
这必须先说明什么是白色，物体反射出的光彩颜色视光源的色彩而定，人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的是因为人的大脑可以侦测并且更正像这样的色彩改变，因此不论在阳光、阴霾的天气、室内或荧光下，人们所看到的白色物体颜色依旧。
人眼可以进行自我适应，但是数码摄像机就不具有这么智能的功能了，这是由于CCD感光元件本身没有这种适应功能，为了贴近人的视觉标准，数码摄像机就必须模仿人类大脑并根据光线来调整色彩，也就是需要自动或手动调整白平衡来达到令人满意的色彩，数码摄像机的白平衡感测器一般位于镜头的下面，可以自动的感知周围环境，从而调整色彩的平衡，这一对数码摄像机输出的信号进行一定修正的过程就叫做白平衡的调整。
掌握白平衡的调节，就可以拍摄出真实的色彩画面。
目前市场上出售的所有数码摄像机都具有了自动调整白平衡功能，使用起来比较方便。
某些型号的数码摄像机同时还具有手动白平衡调整，手动调整的精确程度要胜过自动调整，而且一般还都配备了一些预置好的模式，例如阴天、晴天、荧光灯等，可以根据使用环境来进行调整，相对来说方便一些。
由于不同的光照条件的光谱特性不同，拍出的照片常常会偏色，例如，在日光灯下会偏蓝、在白炽灯下会偏黄等。
为了消除或减轻这种色偏，数码相机和摄象机可根据不同的光线条件调节色彩设置，以使照片颜色尽量不失真，使颜色还原正常。
因为这种调节常常以白色为基准，故称白平衡。
白平衡的应用
在传统摄影里几乎没有这个概念。
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。
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。
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，精确设定白平衡（手动设定模式）。
不同的相机设有不同调节白平衡的方式。
一般的普及型的数码相机大都采用自动白平衡。
准专业数码相机大都设有分档设定白平衡。
专业的数码相机设有精确白平衡（手动设定模式）。
专业数码相机这三种模式的白平衡都拥有，准专业数码相机拥有自动和分档设定白平衡。
可根据使用着的不同需要而选用。
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。
自动白平衡最大的优势是；简单、快洁。
但有时按它的调整拍摄离准确的色彩还原还相距甚远。
有时它还会帮到忙。
分档设定白平衡，是按光源种类分和色温值分两类。
现在大多数数码相机都是按光源种类分的这类。
在相机上分别设有日光、阴天、日光灯、白炽灯、闪光灯的图标档位。
拍摄时只需将拍摄时的光源种类和相机上的白平衡档位相吻合就可拍出较为准确的色彩。
但由于分设档位少，分设档位的精度不高，在一些特殊光照条件下拍摄就不能准确的记录色彩。
按色温分类的白平衡，理论上讲其精度要高于按光源种类分档。
但它要求使用者要记住各种光源的色温值，这就给使用者带来极大的麻烦。
故用此分档白平衡的相机较少。
精确白平衡（手动设定模式），是在拍摄现场光的条件下，用白纸或白色物体充满镜头视野进行白平衡调节。
经过这样的调试再拍摄，记录的色彩将是非常准确的这是目前最准确的白平衡调节方式。
白平衡的功能给我们摄影带来了许多的便利和意想不到的效果。
如摄影棚摄影对灯光的色温要求就可不必那么高。
白炽灯下依然可拍出准确的色彩。
也不必为日光灯给我们带来的青色而烦恼。
我们可以在较高色温条件下设定白平衡，在较低色温情况下拍摄，使画面带上暖色调。
反之，也可在低色温条件下设定，在高色温下拍摄也可产生特别的效果。
在分档设定白平衡里，也可有意的将光源档与现场光设定不一致，亦可同样的产生不同的艺术效果。
●自动WB（AtuoWB，AWB）：
在光线良好的情况下，特别是场景中有一些白色或中性灰色的对象时，这种默认的设置应该可以得到很好的效果。
自动WB通常有较大的色温范围。
自动WB越好，就越不用担心设置的调整。
●白炽灯/钨光灯（Incandescent/Tungsten）：
为了提高色温，数码相机通常会调整其WB预设值。
这种设置可用于3000~3500K左右的区域，可补偿家庭的灯丝灯泡和钨光照相室灯。
使用白炽灯WB纠正了较低的室内色温问题，但是傍晚的天空现在呈不自然的蓝色
●荧光灯（Fluorescent）：
管灯的颜色范围很广，如暖色、日光和冷色；因此只能估计地说该预设值覆盖4200~4500K这一范围。
实际上，该设置可以覆盖更广的范围，还可以调整重要的绿色/品红色平衡。
●阳光/日光（Sunny/Daylight）：
这是指场景处于直射阳光下，包括5000~5500K这一范围。
●闪光灯（Flash）：
电子闪光灯的色温类似于日光，但是可能稍微偏冷（较蓝）。
利用相机制造商提供的闪光灯部件时，使用该设置效果可能较好。
●阴天（Cloudy）：
该设置用于6000~7000K的偏蓝场景中，通常没有人工照明的室内或者没有直射阳光的空地属于这种情况。
自动WB（左侧）和阴天WB（右侧）
●阴影（Shade）：
很多普及型相机没有该项，该设置用于8000~10000K这一范围，用于让室内场景的颜色和很蓝天空下阴影中的颜色变暖，或者用于在清晨或傍晚（没有直射阳光）时的拍摄。
绝对温度WB（开尔文WB）：
某些相机允许以准确的绝对温度单位设置白平衡（准确度也许可以到达100K）。
这是非常精确的，但如果您不知道如何测量眼睛所见场景的色温时（以绝对温度为单位），这也是非常难的，特别是在非传统的人工照明环境下。
试用不同的设置，直到熟悉以绝对温度为单位测量场景的色温为止。
自定义WB：
使用自动或预设的WB设置无法获得满意的效果时，可以手动设置自定义的白平衡。
这可为相机处理后续的图像提供一个固定且精确的参考点。
这样做的主要目的是采样拍摄对象所获得的光线，并用一致的白平衡生成一系列图像。
使用某些相机时，需要将相机设置成WB测量模式。
将相机置于拍摄对象的近处，方向和拍摄时的方向相同。
在相机前放一张白色或中性灰色的卡片（或一张纸），让该对象的图像充满整个取景器。
确保卡片的位置正确，能让环境光均匀地照在上面。
因为卡片没有任何特征，所以请切换到手动对焦；然后释放快门。
相机会测量白平衡并存储数据，但是不会在存储卡上存储任何图像。
这种方法快速，但是下次设置自定义WB时，可能会丢失原先的设置。
设置自定义WB
另一种常用的自定义WB设置方法是拍摄一张照片并保存到存储卡上，然后设置相机使用该图像作为白平衡的参考图。
其过程与前面的过程类似，但释放快门时，相机会拍摄白色/灰色参考物的图片并在存储卡中以图像的形式保存。
然后进入相机菜单并选择这幅WB参考图像。
这个过程有些乏味，但是希望保存WB信息时很有用。
选择自定义WB的参考图像
前面这种方法不太实用的地方在于，需要选择具有合适WB的实际场景照片，并选择该照片作为WB参考。
使用WB预设值（特别是自动WB）时，相机使用一个色温范围，而不是一个准确的值。
您可能会发现相同场景都具有不同的颜色偏差，某些照片的白平衡要好于其他的照片。
可以指定相机使用准确的WB设置，从而使用预设值获得最佳的拍摄效果。
使用该方法无需准备白色或灰色卡片，但是要根据相机的WB预设值才能出色地完成拍摄。
另外一种设置自定义WB的方法是在镜头上使用特殊的漫射滤光镜（如ExpoDise（tm）），这种方法不同于其他两种方法。
将相机（安装了滤光镜）指向远离拍摄对象的地方，大体面向光源的方向，在室外，这通常是向上的方向；在室内，镜头必须面向现场主要光源的中间位置。
这就让相机直接测量入射光（落在拍摄对象上的光线），而不是卡片反射的光线。
如果没有购买商用的滤光镜，可以试着用同样方法将半透明的白塑料（例如容器盖）或白纸（平纸、圆锥体、漂白的过滤咖啡汁用纸）放在镜头上。
但是要确保如果镜头上没有滤光镜，切勿将镜头指向太阳。
DSLR的反光镜并非完全不透明的，强烈的光线可能损坏反光镜后面的传感器。
使用镜头上覆盖白纸的方法自定义WB；结果稍微偏暖
注意：
保存自定义WB的参考图像
无论使用哪种方法来设置自定义WB，存储一些用自定义WB拍摄的实际照片作为参考图像是个好主意。
与存储那些无法辨别细节的白色或灰色卡片照片相比，可以轻松辨别出这种WB参考图片的位置。
如果经常在具有一致光线的位置拍摄，那么这会很有用。
已保存的WB参考图像
如果可以在存储卡上创建自定义文件夹，那么返回相同位置或光线相同的地方时，可以轻松地回忆起特定的自定义WB。
如果无法创建自定义文件夹，可以保护WB参考图像不被删除。
为了节省存储卡上的空间，考虑以较小的尺寸和较低的质量拍摄自定义WB参考照片。
可以选择能够清楚表明拍摄地点的拍摄对象。
WB微调和WB包围（Bracketing）:
因为获得完美的白平衡很难，所以某些相机允许针对预设值或自定义WB来微调WB。
标准的调节方法是允许控制传统的红色/蓝色平衡。
较新的型号（如某些CanonDSLR）则允许一次调节蓝色/黄色和品红色/绿色。
4个方向上的WB微调，CanonEOS350D/DigitalRebelXT
DSLR可能还具有WB包围功能。
激活该功能后，只需按下快门释放按钮一次就足够了；相机会使用一组传感器数据来进行处理并生成三幅图片：
一幅标准图像、一幅色温较低的图像以及一幅色温较高的图像。
您可以选择包围的程度，通常是按“逆标色温”（Mired）的增量进行包围。
逆标色温值是根据生成的效果来计算的，而不是根据绝对温标的变化来计算，因为绝对温标变化不是线性的。
例如，从3000K增加到3100K等同于从8000K转换到8700K。
GreenShift：
偏绿
BlusShift：
偏蓝
Neutral：
中性
AmberShift：
偏黄
MagentaShift：
偏品红色
可以将WB包围和自定义WB一起使用。
自定义WB可能无法得到所需的准确白平衡，特别是所用的参考内容并非完全中性时。
如果没有使用特殊的摄影白色或灰色参考，就很可能出现这种情况。
使用自定义WB的同时激活WB包围，这会得到多幅图像，每幅图像的白平衡都稍有不同。
选择最佳的一张作为新的自定义WB参考。
如有必要可重复执行该过程。
控制WB的效果:
很多照片效果很好的原因在于使用了色偏校正（ColorCast）。
如果将较暖的烛光和较冷的晨光变成中性的，那么会失去这些光线给人的感觉。
通常创造性地选择WB预设值或绝对温标值来保留，甚至创造这种色偏校正。
使用较低的值让场景显得冷一些（目前的照明较暖），例如白炽灯预设值；使用较高的值让场景显得暖一些（目前的照明较冷），如阴影预设值。
自动
阴天
阴影WB
最后一张捕捉到了太阳落山时的暖色光线
使用偏米黄色的白纸来设置自定义
WB也可获得相同的效果。
如果对象表面是蓝色的，则自定义WB应该偏红色；如果对象表面是绿色的，则最终的色偏校正是品红色。
可把它看成使用补偿滤光镜，除了对象表面的色调应该与所需的结果相反以外。
2、饱和度、对比度、锐化和色相
DSLR还允许调整其他图像处理参数。
使用这些设置可以创造性地实现独特的效果，或者以推荐的方式最大限度地发挥摄影的潜能。
参数预设值：
预设值是固定的处理参数组合。
最常用的预设值是针对肖像和自然摄影的。
使用肖像预设值通常可得到更好的肤色、减少可见的污点和折痕，并且降低极亮和阴影部分的影响。
自然预设值通常强调生动的色彩和清晰的细节。
各种参数预设值甚至会利用不同的色彩空间（参见后面的色彩空间一节）。
这和使用肖像胶片或色彩饱和的幻灯胶片（传统相机中使用）来强调照片中的某些特征类似。
饱和度：
该参数调整色彩的浓度。
想让色彩更为明亮和生动时可提高饱和度；想让颜色不太浓时可降低饱和度。
左边的照片降低了饱和度；右边的则提高了饱和度
对比度（色调）：
对比度是指色调从亮到暗的逐渐变化。
提高对比度可使不同的色调更明显（例如在场景太“单调”或不生动时）。
降低对比度可使色调变化更为平滑（例如场景中同时有明亮区域和深的阴影时）。
将相机连接到计算机时，某些相机允许上传自定义的“曲线”。
这就可以有选择地控制对比度。
例如，您可以提高中间色调的亮度，同时保持明亮部分的亮度。
从左边开始：
较低、正常和较高的对比度
锐化：
这是一个应该小心使用的参数。
通过提高边和线条的对比度，数码锐化可使照片中的形状更清晰。
锐化可在拍摄时由相机进行处理，或者拍摄后使用计算机软件处理。
未锐化的图像看似比较“柔和”或者是未对焦，即使拍摄时对焦良好也是如此。
锐化效果可以解决该问题，但是过度锐化会让图像中的边和细节显得不自然。
对于需要使用多少锐化没有简单的公式。
图像的输出尺寸和照片的内容是两个重要的方面。
如果想在计算机上编辑照片，或者可以选择更大的打印尺寸，可设置相机应用较少的锐化量。
如果无需编辑就可打印图像，那么可以设置较高的锐化量。
预先进行试打印有助于确定相机的最佳设置。
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