色温与图像

2012-03-13 giai 1239

 

单位:开尔文[K]

当光源所发出的颜色与"黑体"在某一温度下辐射的颜色相同时,"黑体"的温度就称为该光源的色温。" 

黑体"的温度越高,光谱中蓝色的成份则越多,而红色的成份则越少。例如,白炽灯的光色是暖白色, 

其色温表示为2700K,而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。

色温全称为开尔文温度,色温的单位是K,即Kelvin、开尔文。和我们中国人平时用的摄氏温度一样, 

色温也是温度的一种计量单位。只不过色温是对光的温度的一种描述。

 

色温的定义

色温指的是光波在不同的能量下,人类眼睛所感受的颜色变化。

在色温的计算上,是以Kelvin为单位,黑体幅射的0°Kelvin=摄氏-273 °C做为计算的起点。

 

将黑体加热,随着能量的提高,便会进入可见光的领域,例如,在2800°K 时,发出的色光和灯泡相同 

,我们便说灯泡的色温是2800 °K。

可见光领域的色温变化,由低色温至高色温是由橙红-->白-->蓝。

 

色温的特性

1. 在高纬度的地区,色温较高,所见到的颜色偏蓝。

2. 在低纬度的地区,色温较低,所见到的颜色偏红。

3. 在一天之中,色温亦有变化,当太阳光斜射时,能量被(云层、空气)吸收较多,所以色温较低。当 

太阳光直射时,能量被吸收较少,所以色温较高。

4. Windows的sRGB色彩模型是以 6500 °K 做为标准色温,以D65表示之。

5. 清晨的色温大约在4400°K。

6. 高山上色温大约在6000°K。

 

在拍摄黑白片的时候,只考虑光的强度就可以了。而拍彩色片,除了准确估计曝光外,还要考虑光源的 

色温,把握好色彩平衡。否则,拍出来的照片得不到正确的色彩平还原。色温是什么呢?色温是一种物 

理现象,即把金属加热到一定温度时,就呈现出有颜色的可见光。这种光随着温度的升高而变化,这种 

光源的温度就叫该光源的色温。

 

光源在发光的同时也释放热量,不同光源燃点所产生的热量不同,所发出的光也出现不同色彩的变化。 

由于这样的变化,每一种光源都发射出特定波长的色彩,形成与与被照明物体自身色彩的混合色彩。光 

的色值是作为一种温度来测量的,因为当某一物体,比如一块金属片通过加热的时候,它随着加热的燃 

烧的温度的升高,发射出从红色到黄色以至白色的光线,如果燃烧的金属片不出现化学或物理变化,它 

甚至还会发射出蓝色光线。色温的度数不是光源燃烧的温度,它是光源发光所产生色彩的指示,蜡烛发 

射黄红色光线的色温值是2000K,并不表示蜡烛燃烧能够达到2000°F的温度。

 

其实色温,实际上指光源的光谱成分。比如,晴天中午前后的阳光,在视觉感受是白光,实际上是由许 

多单色光混合而成的。早晚的时间不同,或天气的阴情变化,光源中色光的比例也在变化,也就是光源 

的光谱成分在变化。如果光谱成分中短波光线所占的比例增加,长波光线所占比例减少,光就偏蓝,色 

温就升高;反之,光谱成分中长波比例增加,短波光线所占比例减少,光就便红,色温就低。因此摄影 

上,色温的高低,只是意味着光源中所含的红、蓝色的不同比例,与实际温度无关。色温用开尔文度( 

K)表示。

 

用以计算光线颜色成分的方法,是19世纪末由英国物理学家洛德.开尔文所创立的,他制定出了一整套 

色温计算法,而其具体测定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。

 

开尔文认为,假定某一纯黑物体,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1050一1150摄氏度时,就变成黄色…… 

因而,光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度相对应的。只不过色温是用开尔文(K)色温单位来表 

示,而不是用摄氏温度单位。打铁过程中,黑色的铁在炉温中逐渐变成红色,这便是黑体理论的最好例 

子。当黑体受到的热力使它能够放出光谱中的全部可见光波时,它就变成白色,通常我们所用灯泡内的 

钨丝就相当于这个黑体。色温计算法就是根据以上原理,用。K来表示受热钨丝所放射出光线的色温。 

根据这一原理,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”。

 

颜色实际上是一种心理物理上的作用,所有颜色印象的产生,是由于时断时续的光谱在眼睛上的反应, 

所以色温只是用来表示颜色的视觉印象。

 

彩色胶片的设计,一般是根据能够真实地记录出某一特定色温的光源照明来进行的,分为5500K日光型 

、3400K强灯光型和3200K钨丝灯型多种。因而,摄影家必须懂得采用与光源色温相同的彩色胶卷,才会 

得到准确的颜色再现。如果光源的色温与胶卷的色温互相不平衡,就要靠滤光镜来提升或降低光源的色 

温,使与胶卷的厘定色温相匹配,才会有准确的色彩再现。

 

通常,两种类型的滤光镜用于平衡色温。一种是带红色的81系列滤光镜,另一种是带微蓝色的82系列滤 

光镜。前者在光线太蓝时(也就是在色温太高时)使用:而后者是用来对付红光,以提高色温的。82系列 

滤光镜使用的机会不如81系列的多。事实上,很多摄影家的经验是,尽量增加色温,而不是降低色温。 

用一枚淡黄滤光镜拍摄最平常的日落现象,会产生极其壮观的效果。

 

美国一位摄影家的经验是,用微红滤光镜可在色温高达8000K时降低色温,而用蓝滤光镜可使日光型胶 

卷适用于低达4400K的色温条件。平时,靠使用这些滤光镜几乎可以在白天的任何时候进行拍摄,并取 

得自然的色调。但是,在例外的情况下,当色温超出这一范围之外时,就需要用色彩转换滤光镜,如琥 

珀色的85B滤光镜,可使高达19000K的色温适合于日光型胶卷。相反,使用灯光型胶卷配以82系列的滤 

光镜,可使色温下降到2800K。

 

倘若需要用日光型胶片在用钨丝灯照明的条件下拍摄时,还可以用80滤光镜。如果当时不用TTL曝光表 

测光的话,须增加2级光圈,以弥补光线的损失。而当用灯光型胶片在日光条件下拍摄时,就需用85B滤 

光镜,需要增加2/3级光圈。

 

在数码相机上,没有胶卷,那么怎样来处理色温这个问题呢?这就要提到数码相机的专有名词“白平衡 

”了。白平衡这个概念在普通的相机中是没有的。因为胶卷的感光已经固定了,只有CCD在作感光元件 

时才有,一般都是自动控制的,但作为专业用最好有手动白平衡控制功能。

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