說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

因為工作領域的關係,色彩的正確性可說十分重要
沒辦法!職業病,說到拍照這件事
我的第一考量跟大夥兒可能有點不一樣
不是考慮解像力有多高、機身性能有多好 ( 雖然以某些需求來說,是頂重要的 )
而是該有的色彩要能盡量的忠實呈現

當然,除了各家擁有的獨特色彩傾向與硬體差異外
影響色彩呈現的重點不外乎"白平衡"這件事

相機中,基礎白平衡原理就是在求取一個能夠反應光源特性的參考基準
( 當然,相機的自動白平衡還有運用其他多種的運算方式,以解決找不到光源參考點時的色彩平衡 )
來達成所謂的"中性的灰階平衡"
灰階的中性平衡沒有問題時,自然的其他色彩也能較忠實呈現
因此,在一般狀況下,畫面中若有一定面積的"白色物體"
你會發現這時的自動白平衡也會比較準確
因為這時的白色對相機而言
因為它代表著"應該"是沒有顏色的,因而能最忠實的呈現來自光源的光線

但是,相機基本來說是色盲,只是單就亮度來判斷
它是不會知道那白色物體是否真的無色
若遇到一片乳白色或淺藍色的牆面,結果可就沒個準了

如果在"色彩還原"為優先考量的前提之下 ( 如商品攝影 )
這時勢必得藉助一些白平衡的輔助工具來達成目的了
就上述基礎原理可得知
要達成準確的測定,這些工具必須具備三個特性
1. 它必須無彩色
2. 它必須平均的呈現光源中所有光譜的光線
3. 它必須對紫外線無螢光反應

而這三個條件加在一起,就是所謂的"理想的中性灰材質"

一般在坊間拿來作測定的工具有
1. 說明書裡都有提到的--"白紙"
2. 一般會有人告訴你,要準一點用--"灰卡"
3. 應該有不少人知道的--"WhiBal"
4. 被"延伸應用"的很兇的--"ExpoDisc"

因為白紙的種類實在太多,沒個標準
在這也就不多做著墨了
僅就其他三項,來看看它們在一般螢光燈與自然光源下的效果

為了方便判斷色彩,可直接參考中間 WhiBal 上色塊的 Lab 數值 a* 與 b* 即可
a* 正值代表偏,負值代表偏
b* 正值代表偏,負值代表偏
( a*,b* 數值在 ±0.5 以下,肉眼較難以精確判斷其色彩差異,為較嚴苛的中性灰標準
數值在 ±1 以下為一般中性灰測定容許範圍,但肉眼已可判別其差異 )
附上一張彩圖以供對照
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

此外,不知您有沒有發現,上面這張圖好像似曾相識?
是的!我們也會在相機中的"自定白平衡"或"白平衡偏移"的設定中,看到類似這張的圖表
向右偏冷(藍色)、向左偏暖(琥珀色),而上綠、下洋紅,則是色度修正
只不過軸向不同,在此也附上圖片,如果有興趣,可進一步仔細看看喔!
當然,這與 RAW 處理軟體內的色溫修正功能,也是異曲同工
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係


為了更準確的觀看以下圖片,建議在 Safari 內進行瀏覽
如果您的螢幕能清楚分辨下圖的左、右至少各三個灰階
並且整體灰階盡量無偏色,將可以協助您更準確的瀏覽後續說明圖片

說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係


好了!先來看看一般家用螢光燈下測定效果--
由於螢光燈為非連續性且頻譜不全的光源,白平衡若略有失衡,極為容易在四角失光部份察覺出來

↓[A-1] 柯達灰卡 ( Q-13灰階導卡 ):
由於柯達灰卡在設計之初,僅作為曝光測定之用
並非為白平衡測定設計,因而是否為中性灰,則不得而知 ( 只是看起來有點像 )
因此,以灰卡來測定,可看到略有偏紫的傾向
( 說明書有寫啦,它是中性灰,只是採用多高的標準就不知了;此外,也因為材質因素,紙材出廠就會緩緩氧化了
其實,它也不過才離開密封包裝一個多月 )
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[A-2] WhiBal G6 Pocket 白平衡測定卡:
依照官方數據,出廠時皆有獨立測定 ( L*>74, a*<±0.5, b*<±0.5 )
以確保材質接近理想中性灰,以及可反射足夠光線供相機記錄,以提高正確性
雖然它本來設定應該在軟體中調校 ( 因為這個尺寸較小,不利相機直接測定 )
不過在這裡我也試試直接在相機內測定的效果
嗯...的確效果不錯
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[A-3] ExpoDisc Neutral:
它也是在出廠時皆有獨立測定 ( L*=49.41, a*=0.48, b*=-0.15 )
但實際使用上,它對光源可說極為敏感,大多結果呈現略微偏暖 ( 橘 ) 的傾向,很適合在拍攝人像使用
但在複雜光源下,是頂不錯的選擇
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係



接著,自然光下測定 ( 下午約 5~6 點鐘、多雲、天空順光面窗光,此時色溫變化較快,精準測定較為困難 )--
由於自然光為全光譜光源,因此加入色票來參考一下白平衡對於演色的影響

↓[B-0] 自動白平衡:
由於在自然光源下,演色性良好
雖然此時光源色溫變化快,結果略微偏藍,但以一般機身自動白平衡來說仍屬準確
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[B-1] 柯達灰卡 ( Q-13灰階導卡 ):
可看到相同的灰卡測定結果,略微偏紫
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[B-2] WhiBal 白平衡測定卡:
一樣的,結果較為準確,偏移幅度可接受
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[B-3] ExpoDisc Neutral:
也一樣如之前測試,偏暖,但要"稍微"原諒它,因為這時已經快天黑啦!尋找測定光源實在有點困難
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

在上面的二種光源測定下,我們可以發現
一般在特定需求下,常用來"當作"精準測定工具的柯達灰卡
事實上,若以較嚴苛的標準來看,它是不太合格的
需要尋求其他中性灰的參考測定工具
而 ExpoDisc Neutral 來說,測定光源的方向極為重要
但一般需要它的場合來說,結果略微偏暖則是相對討喜的



再來,常聽有人問到
"咦!為什麼顏色拍出來有問題?","為什麼某某顏色拍不出來?","為什麼天氣晴朗,拍起來天空卻髒髒的?"
屏除各家機身色彩傾向不談
第一件事應該要想到的是 "白平衡"
因為白平衡會影響色彩的 "色相 ( 就是偏色啦!)"、"彩度 ( 飽和度 )"、"亮度" 與 "整體的色彩平衡"
來看看常見狀態的模擬吧!

↓[C-1] 正確的白平衡
色彩看來該亮麗的亮麗、該濃豔的濃豔、該中性的中性,恰如其分
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[C-2] 失衡的白平衡:偏冷、偏綠
可以看到,除了"不舒服"以外
明顯的是,孔雀藍與紫色快要分不出了,不同的橘紅色也是,天藍色的部份也髒髒的,整體反差也降低了
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[C-3] 失衡的白平衡:偏暖、偏紅
一樣的反差較低,雖然人眼較能習慣偏暖的色溫
但是你也會看到,影響最大的是黃、紅色相,差異都變小了
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係

↓[C-4] 正確的白平衡,但是套用部份朋友喜愛的"超鮮豔"
我們可以看到,雖然感覺上也許令人覺得愉悅,但是過度增豔
所有色彩均在色相、亮度與明度上有不同程度的飄移
進而影響了整體的色彩平衡,某些色相上甚至難以分辨其色彩差異
就是"爆掉"了!!
說說"中性灰"、"白平衡測定工具"與"色彩平衡"的關係



綜觀上述,可以了解到
在實際環境裡,大多的物體都有著不同的色彩在同一平面上
色彩平衡失衡,自然會影響到影像的細節
而這些細節,也是造就所謂立體感的因素之一
因此,在研究光圈快門之外
不妨也可以仔細的研究一下白平衡這件事
看看它所帶來的效果
也許同一場景,可為你為你帶來不同的感受喔!



<00:25 AM, 20 June 2009> 加註 Lab 彩色圖表與說明
為減少網路資源的浪費,在此先行謝過為本文加分的朋友們...

感謝分享這麼好的文章
可惜不能幫你加分

let's casual swing
Mr.5 wrote:
因為工作領域的關係,...(恕刪)


真是好文,感謝分享~
專業的好文章
讓我更瞭解手中相機白平衡的設定參考

5分奉上
感謝前輩分享!!

小弟可以請問一個問題嘛?
之前曾聽說在色彩校準的領域裡
當你的紅色準了,綠色就多少會有些偏移
當你的綠色準了,藍色就多少會有些偏移

請問這概念是正確的嘛?
Mr.5 wrote:
↓[A-1] 柯達灰卡(Q-13灰階導卡):
由於柯達灰卡在設計之初,僅作為曝光測定之用
並非為白平衡測定設計,因而是否為中性灰,則不得而知 ( 只是看起來有點像 )
因此,以灰卡來測定,可看到略有偏紫的傾向
(恕刪)


據小弟聽到的認知
灰卡(18%)是測光用
灰卡背面的白卡(90%)是拿來白平衡用

不知道是否正確=_=?
在此先謝謝各位了!

.stick. wrote:
之前曾聽說在色彩校準的領域裡
當你的紅色準了,綠色就多少會有些偏移
當你的綠色準了,藍色就多少會有些偏移
坦白說,因為沒遇到這類狀況
或偏移狀況嚴重到影響工作,因此也就沒有多做研究了
抱歉了!這點可能無法回答您

我所知道的是,在 RAW 的 decode 上
不管在機身或軟體處理,都會有色彩增益與套用獨特的修正曲線的動作
相信也是在做類似的修正動作
其實每台相機都是獨特的,如果真的要做到更完美的色彩平衡
就得用更進階的工具來作相機獨特的 profile 來套用了
不過,這也會忽略各家相機的獨特色彩傾向,倒是值得考慮


.stick. wrote:
灰卡(18%)是測光用
灰卡背面的白卡(90%)是拿來白平衡用
其實不太需要特別的拘泥於這些規則
重要的是符合上述理想中性灰材質的條件
就是好的白平衡測定工具
反射率90%,基本上,它也是灰色呀!只是很淺的灰色罷了
是不是中性灰反而是影響測定的最重要條件

當然囉!明度值不能太低,才能提供相機足夠的光線作測定
嚴格來說,Q13並不算是灰卡
他的上半部並沒有表面加工,只是單純的光面
真正的灰卡必須要求在不同的光線照明角度下(正負45度內),仍然呈現中性灰
你應該使用kodak R27才對

WhiBal與kodak的18%灰確實不一樣
W比較淡,也許這是為了數位感材特性所做的修正
謝謝您的指教!

其實 Q-13,14 上半部在柯達的說明書裡有載明
它為反射率 18% 之中性灰
上頭事實上也有霧面平光的 coating
當然囉!嚴格來說,使用 R-27 可達到更好的均一性
但不可否認的,任何的製程絕對都有公差
容許程度大小的差別罷了
a*,b*<±1 的灰色來說,基本上都已經是不錯的中性灰控制標準了
但事實上,在 WhiBal 的網站裡
看到以光譜儀所作的測試
Kodak Gray Card 在全光譜的反射上
平整度確實較 WhiBal 有起伏
畢竟是廠商的測試,聽聽就過了
但實際使用上,它也確實在各種光源下,給了我比較正確的結果

而且對我而言,除了使用結果外,另一個吸引我的地方
就是因為類似塑料的整塊均一材質,有著比紙材更好的耐候性與抗氧化的特性
相較於柯達灰卡,常出勤、講究點,一個月得換一次
實在便利不少

不知您是否有試過?真的是滿值得推薦的一項配件

另外,根據他們的說法,較高明度的灰卡
確實可提供相機作更精準的判斷,或更均值的光線蒐集
實際使用結果亦是如此

以上供參考囉!
我是看了別人用,所以跑去買一塊4x6的WitBal
數位相機上用真的很不錯,很快就能把白平衡調好
給傳統軟片就不是那麼適合了,用它測光拍起來會濃度不足
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