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數字影像的色彩管理與色彩控制講座之十一(下)

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發表于 2014-6-17 06:59:17 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |
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  精確的自定義白平衡已經可以滿足多數攝影人的需要了。但是利用灰板或白板取得的白平衡僅對色階的中段(中灰)控制偏色。如果希望能夠更精確的控制色彩還原,就只能利用三色灰板和專用色卡幫助我們進一步控制色彩還原。
  

  

  一 利用三色灰板控制色彩
  1.制備三色灰板
  三色灰板是一塊由黑、白、灰三色組成的色卡。在國外有廠商(例如格林達)銷售三色灰板(圖1a),但是價格極貴。我們可以自行制備三色灰板(圖1b)︰用裝飾用品店銷售的黑色植絨紙作黑板、用攝影用的灰卡作灰板、用較厚的無反光的白紙(例如超過200克的噴墨打印紙)作白板。將它們各裁一塊裝裱到一張較厚的硬紙板上。建議選擇白紙時先在暗光下用驗鈔機的紫外燈照射,不得有熒光,防止白紙中加入了熒光漂白劑。被攝物較小時還可以制作一些小尺寸的三色灰卡備用。
  用色度計測出黑,白,灰三色的L、a、b值或用密度計測出密度值,再轉換為L值。記錄各測試值備用。如果沒有測試儀器,可以使用以下參考值︰黑色植絨紙L=11 ,灰卡L=50,白色噴墨打印紙L=93,a、b值均設為0。
  2.栽入灰卡的特性參數
  啟動Photoshop,打開含有三色灰卡拍攝的參考影像,點擊“圖像”/ “調整”/ “色階”或”曲線”,打開色階或曲線的對話框。在色階或曲線的對話框中點擊“選項”按鈕,彈出“自動顏色校正”對話框。首先在”目標顏色和剪貼欄”中點擊陰影的黑框,彈出拾色器的對話框,將三色灰卡中黑色植絨紙的L、a、b實測值填入對話框的L、a、b欄中,點擊”確認”按鈕,載入黑區的色度值並關閉對話框。用同樣的方法將三色灰板灰卡與白卡(噴墨打印紙)的色度值輸入為“中間調”與”高光”的參數。然後在“算法”中選擇“增強每通道的對比度”,鉤選“對齊中性中間調”。鉤選“存儲為默認參數”,最後點擊”確定”按鈕,關閉自動顏色校正選項的對話框。
  3.拍攝
  首先盡量準確地設置(除自動白平衡之外的)白平衡,取景構圖後在景物中插入三色灰卡拍攝一張參考影像,灰卡應朝向相機鏡頭,並應當被攝影光源照明。再除去灰卡用完全相同的相機設置拍攝一張正式影像。
  4.調整參考圖片的色彩與色階
  在Photoshop桌面上打開所拍攝的含有三色灰卡的參考圖像(圖2b)。再打開色階(圖2?)或曲線的對話框(圖2?),用鼠標點擊其中的設置白場吸管,激活設置白場功能,鼠標的光標變成白場吸管的圖樣,用鼠標點擊三色灰卡的白區(圖2?)。同樣激活灰點與黑場設置吸管,點擊三色灰卡的灰區(圖2?)與黑區(圖2?),可見參考圖的色彩與色階變得更接近原始的景物(圖2c),甚至略優于自定義白平衡的結果(圖2a)。在(圖3)中我們有意識的在同一場景下用不同的白平衡得到三幅偏色的參考圖片,經三色灰卡校色後,都比較滿意地消除了偏色,可見這種方法的效果。
  

  

  

  5.校正正式影像的色彩與色階
  在photoshop的桌面上打開已處理過的含三色灰卡的參考圖像(例如文件名為DSCF7163.JPG的影像.圖4c),再打開待處理的不含三色灰卡的正式圖像(例如文件名為DSCF7164的影像,圖4a),並使此正式圖像為激活狀態。點擊“圖像”(圖4?)/“調整”(圖4?)/“顏色匹配(圖4?)”,彈出”顏色匹配”對話框(圖4?)。可見在顏色匹配對話框的”目標圖像”欄(圖4?)中已經自動載入待處理的正式圖像文件名︰ “目標︰DSCF7164.JPG”。再于“圖像統計”欄的“源”對話窗中輸入已調整後的參考圖像的文件名(例如DSCF7163.JPG.圖4?、圖4c),此時可見在待調整的正式圖像上已經實施了對參考圖像所進行的相同調整,使其二者的色彩與階調十分相同(圖4b)。若略有差異,還可以用亮度滑塊微調亮度(圖4?),用顏色強度滑塊微調飽和度(圖4?),用漸隱滑塊微調調整的程度(圖4?),使正式圖像更接近參考圖像所呈現的效果。漸隱滑塊在0,表示未加載調整,漸隱滑塊在50%表示調整的程度與參考圖像相同,漸隱滑塊超過59%表示調整力度大于參考文件。調整完畢,點擊“確定”按鈕(圖4?)退出程序。
  由于用三色吸管控制了圖像色階在黑、白場與中灰三個位置的白平衡,因此其效果經常優于僅對灰場作自定義白平衡所達到的效果。正式圖像與參考圖像構圖的差異越小、三色卡在畫面中佔的面積越小,調整的精度越高。
  二 利用專用色卡對數字相機進行嚴格的色彩管理
  

  由于CCD元件或CMOS對各種色光的光譜靈敏度並不相同,也由于數字相機光電傳感器前設置的紅、綠、藍濾鏡的顏色都會存在誤差,僅對色階的一點或三點進行白平衡顯然難于精確還原各種顏色。因此對色彩還原有更高的要求時,應對數字相機進行更專業的色彩管理。
  1.準備專用的色卡
  多數色彩管理套件允許使用格林達馬克貝斯的24色色卡建立數字相機的配置文件。這種色卡價格低廉,但是由于顏色數較少,精度略低。為了提高配置文件的精度,我們建議優先采用格林達馬克貝斯的“SG”數字測試專用色卡。該色卡共有140個色塊,周邊44個黑、灰、白相間的色塊用以判斷畫面曝光的均勻性。中心96個色塊用以檢測相機的色彩誤差,其中綠框包圍的24個色塊就是格林達馬克貝斯的24色色卡(圖5)。
  2.拍攝前的準備工作(圖6)
  ●關閉相機上所有的色彩調整與色彩校正(如銳度、對比度、色階、色相、色溫調整及相應的微調)功能。
  ●相機的每個配置文件僅對特定的光源有效,一旦光源有任何變化,必須重新制作相機的配置文件,因此相機的色彩管理主要應用于照明光源比較衡定的攝影棚中。在光源變化較大的室外攝影中,一般應在正式拍攝前用實際的拍攝光源設置自定義白平衡.並以此為基礎,獲得相應的配置文件。反之在使用特定燈具的攝影棚中,由于光源能長期保持穩定,一次獲得的配置文件可以長期有效。無論是長期有效的或對特定光源制定的一次性的色彩管理工作,拍攝色板與正式拍攝時,相機必須在相同的光源下用同一塊白板或同一塊灰
  板設置自定義白平衡。
  ●嚴格控制色卡照度的均勻性,四角的照度誤差最好能控制在5%左右,由于許多數字相機鏡頭在廣角端漸暈與畸變都十分嚴重,因此建議使用數字相機的中長焦距段拍攝色卡標板。如果必須要用廣角端拍攝,建議事先預拍,用Photoshop的“濾鏡”/“扭曲”/“鏡頭校正”功能預先校正鏡頭的畸變與漸暈。
  3.拍攝色卡標板
  

  

  ●對正色卡標板,盡量減小拍攝時的透視變形,盡量使色卡佔滿整個畫面。
  ●嚴格控制曝光,建議用灰卡測定曝光量。使色卡(24色色卡或SG卡)影像的色階均勻分布,嚴格防止色階出現亮部或暗部的溢出。更精確地表述︰我們希望色卡最白的色塊在未作任何曝光調整的情況下在RGB色階上達到238-243的數值。
  ●文件格式按照軟件的要求可以設置為JPEG、TIFF格式或RAW格式,若無特殊要求,建議存儲為未壓縮的TIFF格式,存儲時切勿指定任何配置的文件。
  4.拍攝後的處理
  ●多數色彩管理軟件中有校正透視變形的功能,否則應使用Photoshop消除拍攝時未對正標板導致影像產生的透視變形。
  ●按軟件的要求裁切色卡上的圖像,直到合適的尺寸。
  ●記錄本次拍攝時相機的設置、光源類型、設置白平衡時的灰卡或白卡的類型,以便今後拍攝時可以恢復到相同的狀態。
  ●使用RAW格式拍攝後,首先用解壓縮軟件打開RAW格式的影像,然後不做任何調整直接轉為TIFF格式或JPG格式待用。
  5.生成色彩配置文件
  下面以格林達一馬克貝斯開發的色彩管理軟件ProfileMaker5為例說明生成照相機色彩配置文件的流程。
  ●打開色彩管理應用軟件,選擇”照相機”選項(圖7?),從參考文件欄的下拉菜單中調出所拍攝色卡的參考文件(圖7?),在測試文件欄中調出拍攝的圖像(圖7?)。
  ●如果灰卡影像有透視變形,許多軟件還可以精確校正。例如(圖8)是愛色麗色彩管理軟件“PULSEColoElite”的局部界面︰拉動軟件中的光標對準色卡影像的邊緣,即可以精細地校正所拍攝
  色卡影像的變形(圖8)。
  ●選擇拍攝的題材(例如拍攝肖像則優先考慮膚色的還原)(圖7?),觀察光源的類型(圖7?)。有些軟件甚至能通過灰平衡,曝光補償,飽和度,對比度,專色控制等項目預先微調拍攝的測試文件,以便得到更準確的配置文件。
  

  

  ●點擊“計算配置文件”的“開始”按鈕(圖7?),軟件生成ICC文件並要求命名,然後存儲在系統專門存放配置文件的文件夾中。命名時注意,文件名中應包括相機型號、光源類型、作白平
  衡時使用的標板類型等信息,以便日後正確選用。例如“350D光寶燈柯達灰卡”表示此配置文件是供佳能350D與光寶閃光燈配用的,設置白平衡使用柯達的灰卡。
  6.使用ICC文件
  在Photoshop中打開欲處理的圖片,在Photoshop7.0或更早的版本中點擊“圖像”(圖9?)/”模式”(圖10?)/”指定配置文件”(圖9?))彈出“指定配置文件”對話框(圖9?。在PhotoshopCS或更新的版本中則應點擊 ”編輯”(圖9?)/“指定配置文件”(圖9?),彈出”指定配置文件”對話框(圖9?)。在”配置文件”(圖9?)對話窗中點擊下拉菜單的按鈕(圖9?),在彈出的下拉菜單中選擇相應的配置文件(圖9?),使此文件進入配置文件對話窗中。點擊”確定”按鈕(圖9?),為圖像加載選定的配置文件,可見圖像的色階與顏色都發生了變化,更趨近真實的顏色了。
  作為一個小結,我們在(圖10)中列出了用富士9500數字相機拍攝的6張馬克貝斯色卡的圖像,(圖10b)是該色卡的原始影像,其他都是在40瓦白熾燈下拍攝的。(圖10d)采用預置的白熾燈白平衡,(圖10e)采用自動白平衡,(圖10{)使用灰板作自定義白平衡,(圖10a)是在(圖10d)的基礎上使用三色灰板校正偏色,(圖10c)則是在自定義基礎上加載ICC文件後的效果。(圖11)是(圖10)中各圖像的色彩還原誤差對照圖。在Lab色彩空間中做出了馬克貝斯24色色卡中前18種顏色的色度坐標,並分別連接理想值(即圖11b的色坐標)與其他各圖的色坐標。連線的長度表示了相應色塊的色度誤差。其中連線在半徑方向的分量表示飽和度的差異,從理想值到實際值的連線指向外側表示增強飽和度,指向中心則表示減少飽和度,連線切向的分量表示色相差注入從色彩還原的角度出發,顯然我們首先希望切向分量越少越好。然後才希望誤差線段越短越好。從圖中可見,在多種顏色的色塊上白熾燈的燈光白平衡最差(黑線最長,幾乎所有色塊都偏向暖調)其次是自動白平衡(藍線,偏離方向與黑線十分接近)。自定義白平衡(紅線)除黃、綠區較差,其余色塊均較好。最好的當然是在自定義白平衡基礎上加載配置文件(綠線),不僅色度誤差最小,而且誤差方向主要沿半徑方向向外,表示影像顏色的色相與實物十分接近,只是飽和度略大。在燈光白平衡基礎上用三色灰板校正的效果(品線)僅次于色彩管理的水平, (比綠線略長,但是多數沿半徑方向)。
  (圖12)是色卡第4行灰階6個色塊的色度誤
  

  

  差分布圖,縱坐標是a、b誤差的均方根值,表示灰階各色塊在色度圖上誤差線段的長度。從(圖12)中可見各級灰階的灰平衡誤差與(圖11)類似,也是自定義+ICC最好、自定義與白熾燈白平衡十三色灰板其次, 自動與白熾燈預置白平衡最差。
  從圖11與圖12中可見,使用三色灰板校色能將色彩誤差從最大的黑線拉回到與自定義白平衡接近的品色線,其結果令人十分滿意。當不具備嚴格色彩管理的軟、硬件時,在自定義白平衡的基礎上再使用三色灰板,實在是一種即簡單易又精確的色彩控制的方法。  
踩過的腳印
沙發
發表于 2014-6-21 00:42:43 | 只看該作者
我只是路過打醬油的,別看我脖子上掛著單反。
板凳
發表于 2014-6-21 21:52:32 | 只看該作者
好帖子,強烈支持樓主ing……
地板
發表于 2014-6-26 15:28:30 | 只看該作者
好帖子,強烈支持樓主ing……
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