聊聊白平衡
夏昆冈 于 2020.10.21 18:08:52 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:10.00/130

从我们接触数码相机起,就会不停的听到“白平衡”这个词,在我们的相机、手机摄像头的评估报告中,白平衡是重要性能,其表现的好坏会直接对设备的评价产生影响。

  • 图片素材来自维基百科
  • 这个刮痧板造型的彩色色块,大家并不陌生,这就是色度图,Soomal手机屏幕测试中,色度图是高频出现。这张图有所不同,它多了一条曲线,标记了一串数字,这条曲线,就是Planckian locus,中文叫普朗克轨迹。它是黑体在不同温度下呈现的颜色的轨迹线,所以也叫黑体轨迹。

  • 图片来自pixabay.com 制造商=CANON;型号=CANON EOS 80D;镜头=EF-S18-55mm f/3.5-5.6 IS STM;焦距=49毫米;光圈=F5.6;感光度=ISO2000,0;曝光时间=1/200秒;日期=2018.05.23 18:49:21
  • 我们从Pixabay找来一张图,帮助读者来理解色温。我们把图中的铁棍视为黑体,它的中间部分被加热烧红,朝着两端,呈现了黄白->橙红->暗红的色彩变化,这种变化也是温度的变化,显示了颜色与温度的关系。这种特性被运用到天文学,看到恒星的颜色,就能推算它的表面温度,从而进一步推算成分。量化后就是色温。1500K、2700K、6500K这样的,符号K就是开尔文,开尔文温度体系的0度始于绝对零度,K=摄氏度+273.15。如果发现某恒星呈现红色,测得色温为2300K,那么其表面温度大概是2000+℃的样子。

    色温也被应用到色彩描述体系,但是反过来的,用温度来描述色彩。用于色彩体系时,与温度并没有什么直接关系了,尤其在白炽灯逐渐被淘汰后。我们去买节能灯、LED灯时,常见的会有2700K、5600K的参数,这就是色温,表示它们发出的光的颜色类似于白炽灯或者日光,或者说类似于加热到2700-273.15℃或5600-273.15℃的黑体的颜色。

    我们观察到物体有五颜六色,是因为它们吸收光反射光的缘故。绿色的物体,吸收了红蓝色彩,反射了绿;红色的物体则是吸收了蓝绿色彩反射了红。而白色,则是反射了所有的光,才会呈现白色。这里有个问题,不同色温下的白色物体,会呈现什么结果?会看到不同光的颜色。那么哪一种才是真正的白色?

    这就涉及到白点的定义,常用的白点有D50、D65等,表示在5000K、6500K下的白点。这是个非常重要的参考点,可以来判断色彩的偏差。

    发现了偏差就需要校正。白平衡,就是用来校正偏差,让白点正确的呈现白色,而不是偏黄或者偏蓝。在手机或者相机中设置白平衡,也是用K为单位,但白平衡的K值越高,色彩越黄或者说越暖,这种趋势与色温K值变化正好是相反的,因为白平衡是个补色的概念,是对当前场景光源进行色温补偿的一种操作,让白点呈现正确的白色。在某些和印刷紧密相关的软件中,白平衡也被称为灰平衡,灰平衡是印刷领域的一个概念,在这里其实没区别,只是为了让从事印刷更多的人听起来容易理解。

  • 图片素材来自维基百科
  • 再来看看色度图,这次我们在上面画了一个双箭头,穿过了白点,指向了两端,一端是绿色,一端是紫色,白点以上偏绿,以下偏紫。这根线只是示意,并不准,仅供参考。沿着这两个方向,会产生色调变化,对应的英文是Tint,其实,色调这个词其实不太准,但大家已经这么翻译了。

  • 在不少图像编辑软件中,在白平衡校准中,也提供了色调滑杆。

    制造商=HUAWEI;型号=LIO-AL00;焦距=4毫米;等效焦距=18毫米;光圈=F1.8;测光模式=模式;感光度=ISO50;白平衡=自动;对比度=标准;饱和度=标准;锐度=标准;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=982000/1000000000秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2019.10.08 15:50:23
    制造商=XIAOMI;型号=MI 10 PRO;焦距=2毫米;等效焦距=15毫米;光圈=F2.2;测光模式=中央平均;感光度=ISO50;白平衡=自动;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=1/668秒;曝光程序=程序模式;场景类型=标准;日期=2020.04.12 14:05:16

    优秀的白平衡,不仅仅是色温的平衡,色调也有平衡,在一些手机样张图集中,我们经常能看到类似于上面这样的,画面明显呈现偏紫倾向,这就是色调跑偏了。

    获得正确的自动白平衡结果,需要优秀的算法支持,时至今日,还没有谁家的算法能包打全场,在所有场景中都表现出色,因为场景中的光源复杂,阳面和阴面同时出现在场景中时,实际就是混合光场景,这种场景下白点如何判断呢?如何判断谁的自动白平衡更好呢?其实就是呆办法,在典型场景中拍摄数以百计的样张,然后分析判断,翻车少的优秀。现在的热门机型,在白平衡方面的表现差异巨大,优秀的可以做到约九成的场景表现正常,而表现差的可能超过四成的场景出现问题。

    白平衡跟色彩风格有着密切的关系,成像偏暖还是偏冷,很大程度上是白平衡控制的结果,人不是机器,可以接受白点不是那么白的结果,这和人的视觉感知相关,大部分人更喜欢偏暖一点的画面,所以白平衡的结果并不是以绝对平衡为美,而是可以赋予一定的创作空间的,这点空间中,需要注入厂商对色彩的整体理解,也是厂商品味的体现。

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    发表于2020.10.26 23:23:41
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    116.236.***.***
    116.236.***.***
    这样看出来苹果开始RAW的必要性了
    此帖使用MAC提交
    发表于2020.10.24 16:18:36
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    183.208.012.***
    183.208.012.***
    发表于2020.10.24 00:24:29
    19
    027.008.168.***
    027.008.168.***
    发表于2020.10.22 19:48:06
    18
    101.224.102.***
    101.224.102.***
    发表于2020.10.22 16:24:54
    17
    060.050.252.***
    060.050.252.***
    发表于2020.10.22 15:47:01
    16
    03
    内含htm,系统自动隐藏——详细阅读
    发表于2020.10.22 15:43:30
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    03
    白平衡主要影响了拍文件,白纸,其他场景感知不强
    此帖使用YAL-AL10提交
    发表于2020.10.22 12:44:29
    14
    有一大片天空不代表要一定蓝色的
    像某为,某米常常一测到有天空就拚命调蓝, 有点滑稽
    发表于2020.10.22 11:18:27
    13
    059.172.107.***
    059.172.107.***
    发表于2020.10.22 11:08:22
    12
    某些打着旗舰配置名头的型号,cmos纸面数据看着不错,白平衡却经常翻车。
    此帖使用Win10提交
    发表于2020.10.22 00:30:13
    11
    106.127.215.***
    106.127.215.***
    发表于2020.10.22 00:08:05
    10
    03

    此帖使用Win10提交
    发表于2020.10.21 22:15:51
    9
    117.090.038.***
    117.090.038.***
    发表于2020.10.21 20:58:35
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    03

    此帖使用Android设备提交
    发表于2020.10.21 20:58:23
    7
    国产手机白平衡准度排名:vivo,oppo,小米,华为?
    此帖使用MZ-PRO 7-S提交
    发表于2020.10.21 20:46:41
    6
    171.115.137.***
    171.115.137.***
    发表于2020.10.21 19:28:36
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    03

    此帖使用Android设备提交
    发表于2020.10.21 18:38:18
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