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中学高级教师,全国初中数学竞赛优秀辅导员.所教学生张××荣获1998年全国初中数学竞赛一等奖,开封市第一名,6人获河南省数学竞赛一等奖,10人获二等奖,16人次获三等奖. 《学习报》特邀编辑,《少年智力开发报.数学专页》特邀编辑,《数学学习指导》特邀撰稿人,《中学生数理化》通讯员,《数理报》特邀编辑.论文《垒积木与拆积木——谈学生证题能力的培养》发表在《中学数学教学参考》(1999.1~2),并获陕西省优秀论文一等奖.多篇论文获省级二等奖.在全国22家杂志、报纸发表论文及教辅文章约400篇.

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【转载】白平衡和处理参数  

2014-09-12 06:30:36|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自sdjnwzg《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。


数码相机基础 白平衡和处理参数(上)

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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)

    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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
这张照片是在黄昏拍摄的,室内和室外的色温明显不同

白平衡(White Balance,WB):

    人脑在调整我们的感知方面具有不可思议的能力。例如,我们认为是白色的东西在我们看起来就是白色的,即使它们是米黄色或灰白色的也会如此。其他颜色即使不是“纯”色时我们也会看似纯色的。数码摄影的一个神奇之处就是能够复制人脑的这种颜色补偿功能,我们将其称为白平衡(WB)。例如,通过调整三种RGB通道间的平衡,数码相机可以将不同的色温看成“正常”的日光。将较红的光线变得较蓝(或较冷),而将较蓝的光线变得较红(也就是较暖)。

WB预设值:

    很多相机针对多数常见的光线情况提供了预设的WB值。在新地方开始摄影时,先试拍几张,确定应该使用的WB设置。

● 自动WB(Atuo WB,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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
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(C l o u d y):该设置用于6 0 0 0 ~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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上) 数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
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。


数码相机基础 白平衡和处理参数(上)

设置自定义WB

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)

    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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
使用镜头上覆盖白纸的方法自定义WB;结果稍微偏暖

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)

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。


数码相机基础 白平衡和处理参数(上)

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Canon DSLR)则允许一次调节蓝色/黄色和品红色/绿色。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
4个方向上的WB微调,Canon EOS 350D/Digital Rebel XT

    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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
Green Shift:偏绿

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
Blus Shift:偏蓝

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
Neutral:中性

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
Amber Shift:偏黄

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
Magenta Shift: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(Color Cast)。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。


数码相机基础 白平衡和处理参数(上)

自动

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
阴天

数码相机基础 白平衡和处理参数(上)
          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。


数码相机基础 白平衡和处理参数(下)

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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(下) 数码相机基础 白平衡和处理参数(下)
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。

数码相机基础 白平衡和处理参数(下) 数码相机基础 白平衡和处理参数(下) 数码相机基础 白平衡和处理参数(下)
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。


数码相机基础 白平衡和处理参数(下)

较低的锐化

数码相机基础 白平衡和处理参数(下)
正常的锐化

数码相机基础 白平衡和处理参数(下)
较高的锐化

色相(色调):

    如果想在轮子上安排彩虹的颜色,调整色相就好像是转动轮子将所有颜色变换一定量一样。在照片中,这种效果可以改变整幅图像的色谱。例如,提高色相可将图像中的红色向黄色变换;降低色相可将红色向紫色变换。但是白色、黑色和灰色不受色相调整的影响。

    色相调整:特别注意橙色、黄色和浅蓝色蜡笔

数码相机基础 白平衡和处理参数(下)
Hue+9°:色相+9°

数码相机基础 白平衡和处理参数(下)
Hue Normal:色相正常

数码相机基础 白平衡和处理参数(下)
Hue-9°:色相-9°

3、色彩空间

    相机所能捕捉的总色彩集以及各种色彩之间的关系称为色彩空间。DSLR可以使用两种或多种色彩空间。

sRGB:

    sRGB是多数数码相机、计算机显示器和桌面打印机的标准色彩空间。对于在台式计算机上查看和编辑图像,这是一种很方便的选择。

Adobe RGB:

    这种色彩空间的颜色数要多于sRGB(也就是说它的色域更广)。它适合于对图像进行大量的编辑和商业印刷出版。但是要想获得很好的效果,需要使用相应的颜色管理和配置文件,所以只能在熟悉其工作流程后再使用Adobe RGB空间。

                            

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