在摄影中如何使用人类对色彩的感知知识?


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人类视觉系统如何感知颜色?在拍摄和后期处理照片(彩色和黑白)时如何/应该考虑到这种颜色?


以上就是我要问问题;以下是探索某些问题空间的一些后续思路。

我们眼中的颜色受体与拜耳(和Foveon)传感器以及RGB颜色空间中使用的RGB有什么关系?使用的R,G和B主过滤器是否直接对应于视网膜中不同类型的视锥细胞?如果没有,为什么不呢?

眼睛的色彩反应如何在大脑中解释?这三个(重叠!)波长响应如何转换为全范围的色调?

我们在色彩空间中是否存在某些区域,我们可以区分出更接近的颜色渐变?我们是否在光谱中有效地存在“盲点”区域,即使光的波长差异很大,该区域的分辨力也很低?胶卷和照相机传感器在这些相同的区域如何响应,是否存在可以利用的陷阱或功能?

每个人的生理颜色感知能力(尤其是上述歧视的特异性)有多少不同?撇开色盲,我们的视锥细胞是否都调谐到完全相同的频率?这方面的差异对整体色彩感知有多重要?

我们内部的“自动白平衡”工作原理是什么?(是基于对事物的方式学到的知识应该看看,或者是生理?)

当我们查看黑白图像时,我们对颜色的记忆如何影响我们的解释?


我知道并已经阅读了有关人类视觉视锥细胞的Wikipedia文章,以及阅读Wiki链接后获得的一些相关文章。在答案中对基本知识进行了总结是不错的选择,但我实际上是在寻找摄影有趣的方面。


D. Lambert在下面的回答中添加评论:

好的,这是一个不错的生物学简介,但是作为摄影师,我们如何利用这些信息?我们会在照片中增加蓝调以补偿低的“ S”计数吗?我们应该采取一些措施来利用对果岭的额外敏感性吗?在某些情况下,也许我们的大脑处理色彩的方式可以解释黑白照片的吸引力。有人知道在这个方向上有什么工作吗?

这正是我要解决的问题。


我发现这句话很有趣:

我们的大脑会产生具有生物学优势的颜色,就像大脑会构成我们所有其他感知的特质一样。如果您对此主张有疑问,请考虑对疼痛的感知。当我们不小心碰到热炉时,我们所感知到的感觉不是世界的特征,而是导致有用行为的感官品质。— Dale Purves,《大脑:它们的运作方式》,《金融时报》,2010年

当我们拍摄彩色照片时,我们以独特的方式来达到这种感官品质,这与雕刻家甚至画家的工作方式不同。如何在制作或欣赏照片时使用这种意识?


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我认为您的最新问题将由生物学书籍解决。最好将答案汇编成Wikipedia文章。
Leonidas

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一本生物学书籍(或维基百科)不太可能从摄影的特定角度看待问题。
mattdm 2011年

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我认为,这个(以及相关的问题)虽然并非所有摄影师都感兴趣,但与摄影的欣赏,理论和实践无疑相关。
AJ芬奇

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坦率地说,我发现关于色彩的感知与摄影无关的建议令人难以置信
mattdm 2011年

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这些问题都被标记为主题外,但是我不确定那是真的。视觉是每位摄影师作品中的关键因素,虽然不是每个人都可能对这些主题感兴趣,但我们很多人都对。我认为这是相关的讨论,尤其是考虑到我们在这些论坛上有很多技术和科学类型。这些问题确实与摄影有关,人们正在回答这些问题,并且没有任何投票要结束。
jrista

Answers:


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Land的工作(除其他外)几乎证明,我们几乎可以理解所有事情。从工程的角度来看,人眼充其量只是一个中等的设备,但它得到了一个非常惊人的处理系统的支持:视觉皮层。我认识的人最早出现色觉不足的迹象是招募站的好朋友告诉他们,他们无法进入电子行业,因为他们看不到PIPIC卡上的“ 29”。

我假设您不是在问使用仅亮度的传感器(没有拜耳矩阵或Foveon传感器等出厂安装的彩色滤光片)的公司,因此不必担心有多少个曝光需要多少滤镜才能制作彩色照片。

在严格的生物光学意义上,我们所需要担心的(假设我们自己有足够的色觉)是从整个工作流程中消除我们自己的适应偏差。这意味着校准合理的监视器(关键仅当匹配屏外色标(例如Pantone色板或产品样本)时才需要进行校准;在大多数情况下,“足够接近”实际上就足够接近了),并在全光谱,日光平衡的照明条件下检查输出(打印或透明胶片)(这将使颅内后处理最小化-我们的眼睛进化为在日光下工作)。这也是一个好主意,在后期处理时,不时休息一下,用“新鲜的眼睛”重新查看图片-我们很容易愚弄自己,看到的对比度或色相偏移比实际情况要多或少。习惯和集中。


因为我们的眼睛没有进行复消色差校正,所以最好避免出现可能引起闪烁的坚硬颜色过渡(边缘),例如红色对蓝色。由于我们的眼睛无法将这两种颜色聚焦在同一平面上,因此在现实世界中看起来完全自然的物体的二维表示(因为红色和蓝色物体的距离不同)会导致我们的自动聚焦搜寻和引入亮度伪影。在晴朗的日子里,阳光灿烂的日子日落时分的乌鲁鲁(Ayer's Rock)非常美丽-几乎无法想象-但是很难看到它的照片。几朵云或不那么饱和的天空可以在很大程度上消除闪烁。(表现主义者故意利用这一事实使天空显得比实际涂漆更明亮。


我们对颜色的感知还取决于上下文。也就是说,我们根据周围的颜色来感知不同的颜色。

对于一个试图逼真的绘画的画家来说,这不仅仅是摄影师的问题。例如,如果您尝试以低调的老大师明暗对比风格绘画静物画,那么在您停止尝试使用自己认为能看到的亮柠檬黄并开始使用浑浊,色调的柠檬黄之前,柠檬永远不会看起来正确。下黄色yellow石。大部分柠檬将是中等偏棕色的,几乎不偏向黄色,但在周围的颜色中,它看起来是亮黄色。

另一方面,如果您要绘制相同的静物画,但要使用浅色背景和高调,则使柠檬色看起来与亮黄色相同就意味着要使用明亮的柠檬黄色颜料(不仅仅是明亮,但更凉爽)适合柠檬的大部分身体,阴影和高光颜色也需要更凉爽。上下文变化很大。

在普通摄影中,大多数情况下这是一个自解决问题。如果您获得正确的曝光,则颜色将在其实际环境中看起来正确。(可能会出现一些问题,因为我们的眼睛看到的动态范围超出了最终色彩空间所能容纳的范围,但这不是色彩感知问题。)当您发现调色板上的某些奇怪/意外的颜色时,您可能会注意到它们突然出现图片,但只要您从附近选择,就不需要考虑很多东西。

当您要进行整体更改时,上下文颜色转换会发挥很大的作用。当您替换原始背景时,OMG的大块将其变为原始图像中的幼儿园块橙色,变为柔和,平淡的粉红色或深色,血腥的深红色。您会立即注意到这一点。当您初次看到它时可能会有些惊讶,但这不是一个“实际”问题-您将调整背景颜色或主题曲线,直到图像看起来合适为止。(从背景反射的光成为对象照明的一部分的颜色溢出是一个单独的问题。)

只有当您需要达到客户的专色目标时(真正或虚构,如果您想学习工艺),上下文就成为一个真正的问题,通常这正在应该与之合作的情况至少有一半线索的艺术指导,出现的问题通常与摄影无关,而与您的摄影与页面/屏幕上的其他元素并置。根据场景的不同,你可能要作出使产品包装上的标识之间的选择右或右。如果看起来正确,您可能需要安排一些东西,使其与专色印刷徽标的距离不太近(徽标的位置通常是公司正式形象的一部分;请参阅客户的通讯手册)。如果您要录制的主要颜色必须与Pantone正式版的配色完全匹配(同样,请参见通讯手册),那么您可能会在拍摄场景以及其他可以包含的内容方面受到一些限制。在里面。再说一次,您应该与广告经理(或有能力代表客户做决定的人)一起工作,并且由于某些实际的技术限制,您可能不得不告诉他们他们没有他们最初想要的东西-但您会在屏幕上向他们显示问题。


最后一件事,主要用于室内/建筑摄影:混合照明。我们的眼睛非常擅长调和混合照明;相机不是。有一个原因可以使您在大而宽的卷中得到各种蓝色,琥珀色的凝胶(可能是聚酯薄膜或醋酸酯,而不是真正的凝胶),它们是用来遮盖窗户的。如果您正在拍摄外景但想要显示室内照明(并且还没有暗起来),则可以用弱的蓝色凝胶覆盖窗户的内部,以稍微冷却钨灯或达到平衡的室内照明(只是一点-您可能想要温暖,但不想要鲜橙色)。在白天拍摄内饰时,如果室内照明是钨丝灯或暖色荧光灯,则希望在窗户外部使用琥珀色。假设您出于某种原因而需要,使用适当的实际照明-要么因为它是您要捕获的功能,要么因为它是对整个空间进行照明的唯一实用方法。不过,这是相当高端的东西。您需要凝胶预算和工作人员。


作为昼夜生物,我们也偏向色温。温暖的(红色/黄色)平衡(通常在一天的开始和结束时发生)往往会唤起一种较为放松的态度,而凉爽的(蓝色/绿色)平衡会使我们心情更加严肃(应该如此)如果优先考虑白天聚餐)。话虽这么说,温暖加上高对比度意味着夜晚的火光,既可以是亲密的也可以是幽灵般的。在自然界中,我们了解到鲜艳的色彩意味着“非常危险”或“非常好吃”。无论哪种方式,它们都是要引起我们的注意,并且仍然会这样做。但这就是生理学和进化论材料的终结。


颜色的其他大多数影响在文化和个人方面都存在偏见,在这里,您正逐步从硬件世界步入软件世界。如果从文化上讲,红色仍然表示“停止”,绿色仍然表示“去”,而两个仍然仍然表示“圣诞节”,那么如果人类具有三到三十七种不同类型的数据收集锥则没有关系。反过来,则意味着与圣诞节给他们带来温暖的家庭感觉的人和一年中那个特定时间感到孤独或文化孤立的人完全不同的事物)。

如果您正在寻找通用性,那么,您所能期望的最好的就是某种区域共识,而在自己的经验之外走太远就像说一门外语-您可能会错过色彩文化的本地“讲者”所经历的许多微妙之处,细微差别和内涵。但是,与语言不同,您可能不会遇到太多愿意“听”并试图理解您要说的话的人。

即使在具有共同文化的人中,您也不能指望共同的经验。强烈吸引您的颜色可能是对隔壁同伴毫无意义的第二好选择,或者您可能发现企图呼应小小的红色马车会唤起人们对不那么郊区的消防车,骚乱和抢劫的记忆。听众。

您所能做的就是以对您有意义的方式说出您的意思。其他人将看到他们看到的内容,而如果没有像照片那样解释重点,您将无法真正强迫他们看到您的工作。所有的艺术都是抽象的。含义取决于查看者。作为艺术家,您只能直接传达最肤浅的含义(主题什么,主题在做什么-新闻方面)。其他所有内容都是该计划的听众参与部分,听众将带来他们自己的文化和个人经历以及偏见。


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谢谢!总的来说,这是一个有趣的帖子。具体来说,像红色和蓝色导致彼此相邻反应的原因正是我所寻找的。我相信这些方面还有很多
mattdm 2011年

真的没有什么其他的了。最终参考可能仍是Itten的《色彩的元素》amazon.com/Elements-Color-Treatise-System-Johannes/dp/…)。我不知道这是您需要购买并保留的参考书;这不是很沉重的阅读,单次阅读将带给您足够的生命。

我觉得很有趣,您说“除了红色/蓝色交互之外没有其他东西了”,而马特·格鲁姆说“除了拜耳中绿色传感器的数量之外没有其他东西了”。
mattdm 2011年

并不是说红色/蓝色是一切,而是红色/蓝色是该现象的最坏示例-波长完全不同的所有饱和(纯)颜色都会在某种程度上显示该现象-但要理解这一点摄影中的难题。上下文颜色偏移(颜色的变化取决于周围环境以及其他重大光学问题;我将其添加到答案中)更多是画家/设计师的问题,实际上仅在极端情况下起作用处理。但是,在此处复制Itten有点多。

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眼睛有两种类型的感光细胞,杆和视锥细胞。杆状细胞在弱光下工作,位于眼睛的周围,可以感知形状和运动,而视锥细胞密集地聚集在眼睛的中心,可以感知颜色,但需要更多的光线。认为c one = c olour可以帮助记住哪个。

视锥细胞L,M,S共有三种类型,它们分别感测光谱的不同部分,这些部分大致对应于黄色(长波长),绿色(中波长)和蓝色(短波长)光。它们是随机分布的,因此与拜耳传感器中的规则颜色排列相比,它们更像彩色胶片。中间色调由每种类型的细胞的相对响应以类似于拜耳去马赛克的方式来解释,除了将细胞配对以使一对L和M单元记录入射光颜色的红/绿轴和L / M对再次与S个单元配对以记录蓝/黄轴。因此,我们在L a b *空间而不是RGB空间中看到颜色。这是有道理b *旨在更好地覆盖人眼的指纹色域,而不是三角形的RGB空间。

由于L和M频率响应曲线的亲密性以及S细胞的相对稀有性(仅20个细胞中的1个),眼睛对绿色和黄色波长的光更敏感,所以我听说这就是拜耳传感器具有是红色或蓝色的绿色像素的两倍。

从进化的角度来看,这是有道理的,因为如果您要在茂密的绿色环境中狩猎和聚会,那么能够检测到色彩的精细渐变将有助于您找到食物。蓝色在自然界(动植物群中)也很罕见,这说明缺乏S细胞。

我相信每种视锥细胞的频率响应因人而异,但是L和M细胞的相对数量可以在75:20至50:45之间变化很大(为此,我不得不深入维基百科)

光线的数量也极大地影响着人类的色彩感知。在肉眼上,由于入射光水平低,星星大多呈现白色,而实际上,它们都是不同的颜色,具体取决于星星的成分/年龄/速度。


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@马特·格鲁姆:真的吗?所以,当我在看参宿四,我真的不是眼看着红?多么奇怪-我确定以为是!
杰里·科芬

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槟榔在天空中特别明亮-最明亮的之一。这实际上支持了Matt Grum所说的话。但是,老实说,即使那样,在我看来,它通常看起来也很白!
mattdm 2011年

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@杰里·科芬(Jerry Coffin):如果看到红色几乎死光,您只会看到红色,因为我们的视锥细胞大多集中在视网膜的中央(很远,偏心,在我们的盲点附近)。偏心稍微多一点的时候,星星往往会更明显,但是,视杆对红色波长根本不敏感,因此,当您看到大多数星星时,所看到的主要是它们的亮度,但亮度很小颜色。如果我们对颜色的敏感度更高,那么您在Betelgeuse中看到的非常淡的红色调将更加饱和和“着色”。
jrista

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可以相信的是,如果您通过望远镜观察恒星,有效地使它们变亮,它们的颜色就会显着不同。有几个引人注目的双星例子,其中一个明显是蓝色,另一个明显是黄色。
CanSpice

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好的,这是一个不错的生物学简介,但是作为摄影师,我们如何利用这些信息?我们会在照片中增加蓝调以补偿低的“ S”计数吗?我们应该采取一些措施来利用对果岭的额外敏感性吗?在某些情况下,也许我们的大脑处理色彩的方式可以解释黑白照片的吸引力。有人知道在这个方向上有什么工作吗?
D. Lambert'2

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老实说,除非您正在谈论3D,否则我认为眼图的物理机制无法制作出更好的图片。更重要的是对我们看到的颜色的情感反应。艺术比科学更能教给我们关于色彩的知识。简而言之,色彩理论是我们应该花费更多时间的事情,因为这是对人类对色彩的感知的更实际的讨论。

我们对“冷”色调(蓝色和紫色)​​的感知与我们对“暖”色调(红色和黄色)的感知不同。当我们看到这些色相时,温暖和凉爽的语录与我们所感知的感觉有关,而不是复制色相所需的纯粹的开尔文色温。经验是我们经验的基础。当外面天气寒冷时,天空通常是灰色的,我们得到的直射阳光较少。反过来,这为我们看到的一切提供了更蓝的色彩。相反,当外面的天气温暖而阳光普照时,我们得到的阳光更加直射,反过来又使所有东西都变得更红。因此,我们对这些色调的理解。

有各种各样的情绪与我们看到的颜色有关。简短列表包括:

  • 鲜艳的色彩/高对比度:刺激,刺激,有趣
  • 冷/低对比度:喜怒无常,沮丧,绝望,反射,寒冷
  • 无颜色:内省,分离,阶级,老练,男性
  • 柔和/低对比度:良好的心情,淡淡的感觉,护理,女性化

这绝不是一个全面的清单,这些看法也有例外。照片中使用的颜色在观看照片的观看者的情感影响中起很大作用。另一部分是用于复制图片的纸张:

  • 光泽度:提供色彩冲击力,通过反射杂散光来增加对比度
  • 雾面:通过使光线在整个表面上折射(更柔和)来降低对比度
  • 丝/光泽:在上述两个极端之间取得平衡。

当涉及黑白摄影时,色彩理论同样重要,因为它是我们控制场景对比度的主要工具。在本学科中,它有助于了解颜色过滤。本质上,当查看RGB色轮(与颜料相反的光的原色)时,滤镜的颜色将阻止或减少与之相反的颜色。传统黑白摄影中常用的滤镜为:

  • 黄色:阻止蓝色提供更生动的天空,同时不留绿色植被。
  • 红色:阻挡蓝色和绿色以获得更大的对比度。当红色和较浅的肤色合并时(白色变为红色,红色保持不变),还会在皮肤上隐藏瑕疵。
  • 红外:阻挡除红外摄影所需的低带宽红色以外的所有东西,产生黑色的天空,明亮的云彩和明亮的植被。几乎没有大气影响(雾度不会降低对比度)

根据场景的不同,您还可以沿以下方向使用一些东西:

  • 绿色:淡化植被和天空,强调皮肤斑点
  • 蓝色:照亮天空,但不留植被

我对整个视觉系统非常感兴趣,而不仅仅是物理结构。谢谢。
mattdm 2011年

顺便说一句,我要补充一点,色彩理论除了是艺术的一个方面,还是科学。
mattdm 2011年

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它在两个领域都有应用。色彩过滤绝对是一门科学,但情感感知是一门艺术。
Berin Loritsch 2011年

这也不是一条实线。情感感知也可以是科学-至少是一门软科学,其中也有一些硬科学。应用该科学来尝试唤起/传达期望的反应是艺术的一个方面。科学不是艺术所必需的 -艺术也可以是基于直觉,象征主义的外部结构甚至是完全任意地构建色彩和感知语言。但是出于这个问题的目的,我对色彩科学可以为艺术提供信息的方式特别感兴趣。
mattdm 2011年

2
@mattdm,您的评论强调了摄影是科学与艺术平等的事实。如果您要进行传统的胶片摄影(我喜欢早晨的定影剂气味),则更是如此,但是我们正在将光的物理属性调整为艺术用途。
Berin Loritsch 2011年

3

有一定的应用。人类对差异的关注远胜于相似的事物。突出显示主题的一种方法是使主题的颜色与其周围的一切不同,从而使主题流行。

同样,红色是一种特别是人类已预先设置为引起人们高度关注的颜色。红色项将引起注意,因此可以成为强大的摄影工具。

另一个有趣的观点是,人类在弱光下感知的色彩更少。相机非常独立,但是它们确实倾向于在弱光下将红色放大一些。因此,要使在夜间拍摄的图像看起来像人看到的那样,应该使其色彩饱和度有所降低。人类可以在黑暗中看到某些颜色,因此不需要完全的黑白。

希望这些信息对您有所帮助!


2

为了提高我对感知差异的认识,我定期浏览以下示例:http : //www.michaelbach.de/ot/index.html

该网站的标题:

89视觉现象和视幻觉

(视错觉·台中光子)

迈克尔·巴赫(Michael Bach)


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感谢您的链接。我也使用错觉来了解何时会蒙蔽视力。当进行建筑摄影或必须决定使用哪种白平衡时,当我的色彩记忆与相机告诉我的内容不一致时,该功能非常有价值。这是带有交互式幻觉的另一个链接,因此您可以调整它们的参数,以告诉自己何时可能被愚弄。lite.bu.edu/vision-flash10/applets/lite/lite/lite.html
Handy Andy

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因此,在寻找的东西完全不一样,我碰到迈克尔·赖克曼的短文跌跌撞撞色彩理论适用于风光摄影,这原来是一些什么,我是在问这个问题之后,虽然它是真的太短,完整。(在艺术方面更多,而在技术方面更少。但这没关系。)

迈克尔·弗里曼(Michael Freeman)的书(不再印刷;希望它将以更好地编辑的新版本发行)。《精通彩色数码摄影》也有更多有用的信息,而且沿用同样的方式,而且更深入。(在许多方面,这似乎是Reichman短文的扩展。)

(我将这个问题标记为“社区Wiki”,因为我在这里并没有说什么。)

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