白平衡测量和色温测量知识讲座

白平衡测量和色温测量知识讲座

编辑：113仪器商城

白平衡，简单说就是告诉相机什么是白颜色的。相机知道了白色，就能算出别的颜色。各种光源下白色的东西颜色是有些差别的。如果你的相机能自定义白平衡，对着白纸或者白衬衫等确认即可。等于告诉相机：这是白色的哦。 一般相机都有几种预置好的白平衡，设置到自动即可。     

白平衡，字面上的理解是白色的平衡。那什么是白色？这就涉及到一些色彩学的知识，白色是指反射到人眼中的光线由于蓝、绿、红三种色光比例相同且具有一定的亮度所形成的视觉反应。我们都知道白色光是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的，而这七种色光又是有红、绿、蓝三原色按不同比例混合形成，当一种光线中的三原色成分比例相同的时候，习惯上人们称之为消色，黑、白、灰、金和银所反射的光都是消色。通俗的理解白色是不含有色彩成份的亮度。人眼所见到的白色或其他颜色同物体本身的固有色、光源的色温、物体的反射或透射特性、人眼的视觉感应等诸多因素有关（请参阅《色彩学原理》），举个简单的例子，当有色光照射到消色物体时，物体反射光颜色与入射光颜色相同，既红光照射下白色物体呈红色，两种以上有色光同时照射到消色物体上时，物体颜色呈加色法效应，如红光和绿光同时照射白色物体，该物体就呈黄色。当有色光照射到有色物体上时，物体的颜色呈减色法效应。如黄色物体在品红光照射下呈现红色，在青色光照射下呈现绿色，在蓝色光照射下呈现灰色或黑色。  

在了解白平衡之前还要搞清另一个一个非常重要的概念――色温。所谓色温，简而言之，就是定量地以开尔文温度（K）来表示色彩。英国著名物理学家开尔文认为，假定某一黑体物质，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。例如，当黑体受到的热力相当于500—550摄氏度时，就会变成暗红色，达到1050－1150摄氏度时，就变成黄色，温度继续升高会呈现蓝色。光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度是相对应的，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”，这个温度就用来表示某种色光的特性以区别其它，这就是色温。打铁过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的更好例子。色温现象在日常生活中非常普遍，相信人们对它并不陌生。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10000 K，阴天约为7000~9000 K，晴天日光直射下的色温约为6000 K，日出或日落时的色温约为2000 K，烛光的色温约为1000 K。

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）。   

色温是表示光源光谱质量最通用的指标。一般用Pa表示。色温是按绝对黑体来定义的，光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布集中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K（开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5400K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。  

在色温上的喜好是因人而定的，这跟我们日常看到景物景色有关，例如在接近赤道的人，日常看到的平均色温是在11000K(8000K(黄昏)～17000K(中午))，所以比较喜欢高色温(看起来比较真实)，相反的，在纬度较高的地区(平均色温约6000K)的人就比较喜欢低色温的(5600K或6500K)，也就是说如果您用一台高色温的电视去表现北极的风景，看起来就感觉偏青；相反的若您用低色温的电视去看亚热带的风情，您会感觉有点偏红。　　

色温是摄影领域的一个重要部分，但有很多摄影爱好者根本就不知道其真正的含义。在一般读者眼中，色彩和温度是风牛马不相及的两码事，而在摄影领域，光源总是根据它们的色温来定义。色温的单位是开尔文。和华氏温度、摄氏温度一样，开尔文也是温度的一种计量单位。色彩和开尔文温度的关系起源于黑体辐射体（对它加热直到它发光），在不同温度下呈现的色彩就是色温。当这个黑色物体受热后开始发光时将变成暗红色，如果继续加热就会变成黄色，然后是白色，最后就会变成蓝色。这种色温现象在日常生活中非常普遍，相信人人都对它再熟悉不过了。万里无云的蓝天的色温约为10000 K，阴天约为7000～9000 K，晴天日光直射下的色温约为6000 K，荧光灯的色温约为4500 K，钨丝灯的色温约为2600 K，日出或日落时的色温约为2000 K，烛光下的色温约为1000 K。　　

色温对于数码相机而言就是白平衡的问题，这也是很多摄影爱好者比较头疼的环节。在各种不同的光线状况下，目标物的色彩会产生变化。在这方面，白色物体变化得明显：在室内钨丝灯光下，白色物体看起来会带有橘黄色色调，在这样的光照条件下拍摄出来的景物就会偏黄；但如果是在蔚蓝天空下，则会带有蓝色色调。在这样的光照条件下拍摄出来的景物会偏蓝。为了尽可能减少外来光线对目标颜色造成的影响，在不同的色温条件下都能还原出被摄目标本来的色彩，就需要数码相机进行色彩校正，以达成正确的色彩平衡，这就称为白平衡调整。　　

现在的数码相机都有白平衡感测器，一般位于镜头的下面。白平衡机构会试图把白色制成纯白色。如果这个最亮的部分是黄色，它会加强蓝色来减少画面中的黄色色彩，以求得更为自然的色彩。数码相机只要在拍摄白色物体时正确还原物体的白色，就可以在同样的照明条件下正确还原物体的其他色彩。　　

现在数码相机白平衡的调整一般具有4～5种模式，因厂家的不同而稍有差异，但差别不大。在佳能的数码相机上，一般分为自动、白天、阴天、白炽灯、荧光灯等模式。在白天模式下，数码相机的白平衡功能会加强图像的黄色，当你在晴天的室外拍摄时，可以把白色平衡功能设定在白天模式；如果在室内拍摄，要根据室内灯源来进行设定，一般有钨灯和荧光灯两种，在荧光灯模式下白色物体会出现蓝色色彩。而在钨灯模式下，数码相机的白平衡功能则会加强图像的蓝色。如果误把白色平衡设定在白天模式，画面颜色会变得太黄。　　

照片受拍摄场所的光线影响很大。白平衡就是指对此进行调节的一种功能。在自动模式下颜色不自然时，根据拍摄场所的光线，选择“白天”、“钨灯”、“荧光灯”等模式进行拍摄会得到更好的效果。如果需要更逼真的色彩，则可以通过手动设置。　　

除了自动和手动白平衡以外，一些高级点的数码相机还提供了“白平衡包围“功能。一般来说，该功能就是使用不同的白平衡模式一次拍摄3张照片，一张正常、一张偏蓝、一张偏红，这样就可以让用户进行对比选择，使得拍摄更加灵活。   室内和室外模式，只是针对晴天阳光充足时的室外和用60W左右钨丝灯泡照明的室内，这两种具有代表性的光线色调条件下的白平衡调整，并不能代表全部的室内和室外环境下的白平衡调整，并不具备普遍意义。因此，在一些特殊色温环境下的拍摄，还是靠手动来调整白平衡。　　

比如：在拍摄红红的夕阳时，对着蓝色的参照物手动调节白平衡，可以拍摄出充满温暖气氛的画面。而如果把数码相机的白色平衡设定在自动位置，数码相机会把夕阳的温暖色温误判成室内，因而会补偿画面的蓝色，并减少红色，把夕阳原有的温暖气氛完全破坏了。相反，以红色的参照物手动调节白平衡，可以拍摄出的蓝色的冷色调画面。    

在超出自动白平衡调节范围的光线条件下，需要使用手动白平衡调节方式。进行手动调节前需要找一个白色参照物，如纯白的白纸—类的东西，有些数码相机备有自定义白平衡功能，这样只要对着白纸就可以进行白平衡的调整了。操作过程大致如下：1.把数码相机变焦镜头调到最广角（短焦位置）；2.将白纸放置好；3.白平衡调到手动位置；4.把镜头对准晴朗的天空，注意不要直接对着太阳，拉近镜头直到整个屏幕变成白色；5.按一下白平衡调整按钮直到取景器中手动白平衡标志停止闪烁，这时白平衡手动调整完成。　　

通过手动调节白平衡还可以获得某些特殊效果，通过色温的调节可以获得一些偏色的效果。　　

一般来说，数码相机的白平衡功能能够满足大多数情况的使用，读者在进行拍摄创作的过程中要不断实践，根据自己相机的特色和拍摄环境加深对白平衡调节的了解，充分利用数码相机的优势就能够获得满意的照片，即使白平衡效果不满意也不用担心，电脑后期处理也能够为您解除这些后顾之忧的。

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