白平衡,字面上的理解是白色的平衡。白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。白平衡是电视摄像领域一个非常重要的概念,通过它可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题。

1.白平衡定义

白平衡的英文为White Balance,其基本概念是“不管在任何光源下,都能将白色物体还原为白色”,对在特定光源下拍摄时出现的偏色现象,通过加强对应的补色来进行补偿。相机的白平衡设定可以校准色温的偏差,在拍摄时我们可以大胆地调整白平衡来达到想要的画面效果 。
数码相机的白平衡设置是确保获得理想的画面色彩的重要保证。所谓的白平衡是通过对白色被摄物的颜色还原(产生纯白的色彩效果),进而达到其他物体色彩准确还原的一种数字图像色彩处理的计算方法。如果某一光源发出的光,与某一温度下黑体发出的光所含的光谱成分相同,即称为某K色温。如100 W灯泡发出光的颜色,与绝对黑体在2527℃时的颜色相同,那么这只灯泡发出的光的色温就是:(2527+ 273)K =2800K  。
白平衡,字面上的理解是白色的平衡。那什么是白色?这就涉及到一些色彩学的知识,白色是指反射到人眼中的光线由于蓝、绿、红三种色光比例相同且具有一定的亮度所形成的视觉反应。我们都知道白色光是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的,而这七种色光又是有红、绿、蓝三原色按不同比例混合形成,当一种光线中的三原色成分比例相同的时候,习惯上人们称之为消色,黑、白、灰、金和银所反射的光都是消色。
通俗的理解白色是不含有色彩成份的亮度。人眼所见到的白色或其他颜色同物体本身的固有色、光源的色温、物体的反射或透射特性、人眼的视觉感应等诸多因素有关(请参阅《色彩学原理》),举个简单的例子,当有色光照射到消色物体时,物体反射光颜色与入射光颜色相同,既红光照射下白色物体呈红色,两种以上有色光同时照射到消色物体上时,物体颜色呈加色法效应,如红光和绿光同时照射白色物体,该物体就呈黄色。当有色光照射到有色物体上时,物体的颜色呈减色法效应。如黄色物体在品红光照射下呈现红色,在青色光照射下呈现绿色,在蓝色光照射下呈现灰色或黑色。

白平衡定义

2.白平衡的作用

在日常拍摄中,会遇到各种光源,光源不同,色温也不同。有时,拍摄的画面会出现偏色,而白平衡就是用来解决这一问题的。白平衡具有以下作用:
1、纠正色温,还原拍主体的色彩,使在不同光源条件下拍摄的画面同人眼观看的画面色彩相近。
2、通过控制色温,可以获得色彩效果迥异的照片。

白平衡的作用

3.白平衡工作原理

白平衡是一个很抽象的概念,最通俗的理解就是让白色所成的像依然为白色,如果白是白,那其他景物的影像就会接近人眼的色彩视觉习惯。调整白平衡的过程叫做白平衡调整,白平衡调整在前期设备上一般有三种方式:预置白平衡、手动白平衡调整和自动跟踪白平衡调整。通常按照白平衡调整的程序,推动白平衡的调整开关,白平衡调整电路开始工作,自动完成调校工作,并记录调校结果。如果掌握了白平衡的工作原理,那么使用起来会更加有的放矢,得心应手。
白平衡是这样工作的:
摄像机内部有三个CCD电子耦合元件,他们分别感受蓝色、绿色、红色的光线,在预置情况下这三个感光电路电子放大比例是相同的,为1:1:1的关系,白平衡的调整就是根据被调校的景物改变了这种比例关系。比如被调校景物的蓝、绿、红色光的比例关系是2:1:1(蓝光比例多,色温偏高),那么白平衡调整后的比例关系为1:2:2,调整后的电路放大比例中明显蓝的比例减少,增加了绿和红的比例,这样被调校景物通过白平衡调整电路到所拍摄的影像,蓝、绿、红的比例才会相同。也就是说如果被调校的白色偏一点蓝,那么白平衡调整就改变正常的比例关系减弱蓝电路的放大,同时增加绿和红的比例,使所成影像依然为白色。
很多摄影初学者把白平衡设置错误地理解为单纯的色温凋节,认为色温越高影像越偏蓝,色温越低越偏红。然而真正的影像结果是偏蓝还是偏红不仅仅取决于照相机内的色温,还取决于拍摄现场的色温,而拍摄效果是机内色温与现场色温的差值决定的。在这里我们可以直接牢记这一使用规律:机内色温高于现场色温,画面色调偏红;机内色温低于现场色温,画面色调偏蓝;机内色温等于现场色温,画面色调正常,白平衡在摄影使用中有两种最常用的基本原则,一种是精确地调整色温使得照片的色彩还原准确;另一种是创造性地利用破坏了的平衡艺术地再现画的色彩。经验丰寓的摄影者往往会使用第二种方式来进行创作,比如利用蓝天来调节平衡,从而得到偏红黄色调的画面。搞清楚白平衡的工作原理之后,再使用的时候就会大胆地尝试不同的效果,丰富了摄像创作。
换一个思路来考虑白平衡调整的问题,摄像机在白平衡调整容度之内不会“拒绝”放在镜头前面的被调校景物,就是说镜头可以对着任何景物来调整白平衡。大多情况下使用白色的调白板(卡)来调整白平衡,是因为白色调白板(卡)可最有效地反映环境的色温,其实很多时候某种环境下白板(卡)并不是白色,多多少少会偏一点蓝或其它的颜色,经验丰富的摄像也会利用蓝天来调白平衡,从而得到偏红黄色调的画面。搞清楚白平衡的工作原理之后,再使用的时候就会大胆地尝试不同的效果,丰富了摄像创作。

白平衡工作原理

4.白平衡应用

许多人在使用数码摄像机拍摄的时候都会遇到这样的问题:在日光灯的房间里拍摄的影像会显得发绿,在室内钨丝灯光下拍摄出来的景物就会偏黄,而在日光阴影处拍摄到的照片则莫名其妙地偏蓝,其原因就在于“白平衡”的设置上。
相机的白平衡控制,是为了让实际环境中白色的物体在拍摄的画面中呈现出“真正”的白色。不同性质的光源会在画面中产生不同的色彩倾向,比如,蜡烛的光线会使画面偏橘黄色,而黄昏过后的光线则会为景物披上一层蓝色的冷调。而我们的视觉系统会自动对不同的光线做出补偿,所以无论在暖调还是冷调的光线环境下,我们用肉眼看一张白纸永远还是白色的。但相机则不然,它只会直接记录呈现在它面前的色彩,这就会导致画面色彩偏暖或偏冷。
在传统摄影里几乎没有这个概念。所谓白平衡,就是在不同的光线条件下,调整好红、绿、蓝三原色的比例,使其混合后成为白色。使摄影系统能在不同的光照条件下得到准确的色彩还原。应当讲这就如我们人眼一样可在不同的色光下辨别固有色。这就如用滤色片校色一样。只是数码相机不是依靠换用滤色片来调整色温,而是利用电路改变不同色光所产生的电信号增益的方法来实现 。
数码相机白平衡的调整通常有三种模式;自动白平衡,分档设定白平衡,精确设定白平衡(手动设定模式)。不同的相机设有不同调节白平衡的方式。一般的普及型的数码相机大都采用自动白平衡。准专业数码相机大都设有分档设定白平衡。专业的数码相机设有精确白平衡(手动设定模式)。专业数码相机这三种模式的白平衡都拥有,准专业数码相机拥有自动和分档设定白平衡。可根据使用者的不同需要而选用 。
自动白平衡,是依赖数码相机里的测色温系统,测出红光和蓝光的相对比例。再依据次数据调整曝光,产生红、绿、蓝电信号的增益。自动白平衡最大的优势是;简单、快洁。但有时按它的调整拍摄离准确的色彩还原还相距甚远。有时它还会帮倒忙。分档设定白平衡,是按光源种类分和色温值分两类。大多数数码相机都是按光源种类分的这类。在相机上分别设有日光、阴天、日光灯、白炽灯、闪光灯的图标档位。拍摄时只需将拍摄时的光源种类和相机上的白平衡档位相吻合就可拍出较为准确的色彩。但由于分设档位少,分设档位的精度不高,在一些特殊光照条件下拍摄就不能准确的记录色彩。按色温分类的白平衡,理论上讲其精度要高于按光源种类分档。但它要求使用者要记住各种光源的色温值,这就给使用者带来极大的麻烦。故用此分档白平衡的相机较少。
自动白平衡调整是微单相机中调节照片色温的一种自动功能,是针对通用光源的最佳化设置方案。相机可根据通过镜头和白平衡感测器的光线情况,自动探测出被摄物体的色温值,以此判断拍摄条件,并选择最接近的色调设置,由色温校正电路加以校正,然后白平衡自动控制电路自动将白平衡调到合适位置,使用自动白平衡在拍摄照片的时候,照片通透清爽,景物的色彩还原接近现场的视觉感受。
精确白平衡(手动设定模式),是在拍摄现场光的条件下,用白纸或白色物体充满镜头视野进行白平衡调节。经过这样的调试再拍摄,记录的色彩将是非常准确的这是最准确的白平衡调节方式。白平衡的功能给我们摄影带来了许多的便利和意想不到的效果。如摄影棚摄影对灯光的色温要求就可不必那么高。白炽灯下依然可拍出准确的色彩。也不必为日光灯给我们带来的青色而烦恼。我们可以在较高色温条件下设定白平衡,在较低色温情况下拍摄,使画面带上暖色调。反之,也可在低色温条件下设定,在高色温下拍摄也可产生特别的效果。在分档设定白平衡里,也可有意的将光源档与现场光设定不一致,亦可同样的产生不同的艺术效果。
白平衡功能的原意在于让拍摄结果与实际听见色彩之间取得一致性,但其应用却不只于此。忠实反映所见的结果固然是摄影的一项宗旨,但却不见得是每一位摄影者的目标:既然了解光线色温有冷暖不同的特性,自然也可以利用白平衡模式改变眼中所见的真实情况,达成创作的目的。例如在光线色温较高的阴天时,刻意选用较低色温的白平衡模式(如晴天模式或日光灯模式),如此一来拍出来的画面会显得较为冷调,更能突显出凄清冷漠的感觉;或者在色温较低的黄昏时刻选用色温较高的白平衡模式(如阴天模式),拍出来的夕阳会比肉限所见更为温暖,呈现出红通通一片的美丽晚霞。
这些白平衡模式与不同光线色温的配合溜有一定的通则,除了要拍摄所见即所得的状况以外,摄影者都可以自由发挥创意,但建议右尝试之前能对色温和白平衡概念有一定程度的了解,如此在追求变化同时才能有所依据,达到摄影者想要的效果  。

白平衡应用