环境照明的颜色如何影响颜色再现?


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环境照明的颜色如何影响颜色再现?

例如:

如果我站在钠蒸气(橙色)路灯下并校准相机的白平衡,如果我要为色彩测试图拍照,会产生什么效果?据推测,由于白平衡校准,白色仍将呈现白色,但是其他颜色将如何呈现呢?

在初级和次级彩色照明(例如红色或黄色的照明)下,结果会有什么不同?

谢谢。


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颜色对照明条件的依赖性的一个极端示例是同色异谱,其中两个对象在一个光源下看起来可能是相同的颜色,而在第二个光源下看起来是不同的颜色。
罗布

Answers:


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mattdm上有斑点-与色温无关,而是光谱的宽度。这里有一些例子很好地说明了差异。

这是我不久前在篝火上拍摄的照片。镜头直,没有设置白平衡,看起来像是橙色:

这是刚才在钠蒸气路灯下拍摄的图像(我花了一段时间寻找在路灯下拍摄的任何图像,这个数字很少,直到我意识到必须走出前门!)

看起来很像。但是,如果您在第一张图像中使用白平衡,则可以将其拉回到接近中性的位置。这是因为火是白炽灯(热)光源,发出的光谱很广。它恰好以黄色为中心,而不是像阳光一样是白色(这是另一种白炽光源,但更热!)。我们可以简单地改变颜色以获得更类似于日光的颜色:

现在,您可以找出树叶,肤色和牛仔布之间的区别。另一方面,路灯图像由荧光灯光源照亮。这些灯发出非常窄的频率尖峰,不仅是橙色,而且是橙色,没有其他颜色!如果您尝试移动它,以使光谱像篝火图像那样集中在白色上,我们将得到以下结果:

即使在大幅提高饱和度后,它实际上还是单色的-颜色只是不存在。顶部和底部的明显颜色实际上是由于缺乏颜色信息而导致的镜头缺陷,并由于饱和度提升(在Adobe Camera Raw中为+50)而被夸大了。


为了完整起见,下面是在相同路灯下拍摄的Gretag MacBeth颜色再现图。在ACR中基于“灰色”图块设置了白平衡:

如您所见,图像也可能是单色的。光线不产生任何凝胶或白平衡调整都无法保存图像。颜色信息根本不存在!如果只有线谱,您将得到的只是您的对象反射的特定频率的多少。从技术上讲,颜色是向量值的变量,即它由颜色空间中的多个坐标组成。您不能在单个色彩值中记录一个点(就像您无法在地图上用一个值描述您的点一样),这是仅用一个波长的光照明场景时所具有的值。

这就是为什么荧光灯不好的原因,许多荧光灯发出的光谱很窄(尽管比普通路灯更宽)。特别是,许多光谱缺少红色部分,导致不自然的绿色肤色。

并非所有的荧光灯都不好,这是我家的荧光灯照亮的图表,这些荧光灯是专门针对其广谱而选择的(如CRI(显色意图)编号93(阳光为100)所述):

这里没有颜色问题!


题外话但好奇:什么品牌的节能灯?
mattdm 2011年

感谢您的出色回答,尤其是抽出时间测试我的假设问题:)
gjb

马特,您能举个阳光照射下的图表示例吗?我的怀疑是,即使此图表中的样本数量相对较少,您仍会发现其中一些样本发生了奇怪的变化。
mattdm 2012年

缺少颜色图表镜头!有机会找回他们吗?
Unapiedra

主持人暂时掉线了,现在又回来了!
Matt Grum 2013年

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这些光源的问题不是色温,而是光提供的光谱。

摄像机(或您的眼睛)只能记录场景中对象反射的颜色(不计算具有荧光特性的对象)。如果照在物体上的光不包含某种颜色,则它不会向您反弹,因此无法以全光谱光的方式记录该物体的颜色。

在您的钠蒸气光的特定示例中,色谱看起来像这样:

低压钠光谱
来自Wikimedia Commons的CC-BY-SA图片,作者飞利浦照明

您会看到只有非常窄的光尖峰,短于600nm,非常黄。您所看到(或照片)的所有内容都取决于对象如何反射窄带中的光。因此,您的假设是正确的-您可以移动记录为中性灰色/白色的内容,但是您的图表可能看起来很奇怪并且“不准确”。除了引入其他照明外,您实际上无能为力。

如果您的其他照明也是窄光谱的,那么这将改善其添加的颜色的呈现方式-非常简单,除非要以您希望的每种颜色将场景中的所有内容都以每种不同的颜色进行照明。而且您的白平衡将需要更大程度地折衷(可能您会选择能够同时保留强烈的偏色而不是试图中和它们的东西)。


几个现有问题涵盖了更多详细信息:

拍摄人物和采访的最佳荧光灯色温?

要捕获彩色路灯的投射,我需要哪些白平衡设置?

什么时候应该使用手动白平衡设置?


“除了引入其他照明设备外,实际上您无能为力。” 这不是真的。您还可以使灯光变暗和/或使相机
变暗

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@Jay-不过可以减去。您不能以这种方式添加颜色再现。
mattdm 2011年

谁说添加什么?胶凝的目的(在这种情况下)将是减少或减轻有害频率(或多个频率)的影响。除了引入其他照明之外,这显然是您可以做的其他事情……
Jay Lance Photography

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@Jay-如果可用光谱真的很窄,例如钠蒸气灯,那么几乎所有 “有害”频率都将存在。如果您将其滤除,它将只是一片黑暗。
mattdm 2011年

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@Jay:Matt在这里钉了头。相机会吸收存在的光线,如果您的场景以非常窄的光谱照明,那么没有任何凝胶现象将改变您缺乏某些频率这一简单事实。您可能可以使用彩色滤光片来移动较窄的频谱,但不会添加其他频率的光。只有发出不同或更宽的光频率范围的其他光才能做到这一点。
jrista
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