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论在摄像技术中光源色温的使用

时间:2022-10-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:无论何种型号的彩色摄像机,在生产时已设置在3200K的色温,能够正常还原景物的色彩。这时摄像人员就可以通过使用不同颜色的卡片进行白平衡调整,来获取某种特殊的艺术效果。为了获得满意的画面效果,摄像人员了解和掌握光源色温和白平衡调整之间的关系是很必要的。根据这些情况,在拍摄时,只有根据所摄场景的色温情况,选择合适的校色温滤光片,并合理进行白平衡调整,才能获得满意的画面效果。

论在摄像技术中光源色温的使用

于美丽

光源色温的高低直接影响所拍摄景物的色彩。在不同色温的光源照射下,摄像机要想获取良好的景物色彩,不进行相应的调整是不可能的,本文所要阐述的是光源色温与摄像技术的关系。

一、色温的概念

色温是借用完全辐射体的温度来表示光源的光谱成分。当实际光源的光谱成分与完全辐射体(也称绝对黑体)在某一温度时的光谱成分一致或接近时,就用完全辐射体的温度来表示实际光源的光谱成分。它既不是指光源的温度,也不是表明光源的发光强度。它是光线颜色的一种标志,是表示光源光谱成分的概念。它一般用绝对温度来表示,符号为K(K=℃+273)。

二、光源色温的特点

光源色温的高低标志着各自所含的光谱成分不同。光源色温越低,其光源中红光的成分越多;光源色温越高,其光源中蓝光成分越多。

当光源色温为5500K时,光源中所含红光、绿光、蓝光三种色光的比例大致相同,这时的光在人的视觉上为白光。当光源色温逐渐低于5500K时,光源中红光的成分逐渐增加,绿光成分保持不变,而蓝光成分逐渐减少,这时的光在人的视觉上偏红色。反之,当光源色温逐渐高于5500K时,红光减少,蓝光增加,这时的光在人的视觉上偏蓝青色。热辐射光源具有连续光谱,色温值的高低,标志着红光成分与蓝光成分的变化,绿光成分保持不变。

三、摄像技术

摄像是通过光-电转换器件来实现的。当被摄景物反射的光线进入摄像机的变焦镜头时,经滤光片校正色温后,进入分色棱镜,产生红、绿、蓝3种颜色的光,经光-电转换器件产生3路电信号,经处理、加工最后产生视频信号。摄像机产生的视频信号能否正确地再现被摄景物的色彩,与被摄景物光源色温及摄像机滤光片的正确选择有直接关系。

四、光源色温与摄像之间的关系

1.光源色温与物体颜色明亮程度的关系

光源色温的高低会直接影响物体颜色的明亮程度。当一块红色的物体被红色的光源照射时,其红色就会显得特别明亮,如果被蓝色的光源照射,其颜色就会变得暗淡。我们在日常生活中也有这样的体会:在阴天散射光照射下的景物,蓝、青色调的物体显得较亮,而橙、红色调的物体显得较暗。这是因为阴天的散射光中,其蓝、青色光的成分较多,而红、橙色光的成分较少。正是由于不同色温光源中的光谱成分不同,也就使被照射景物各种颜色的明亮程度发生了变化。

2.光源色温在彩色摄像中与画面彩色还原的关系

无论何种型号的彩色摄像机,在生产时已设置在3200K的色温,能够正常还原景物的色彩。也就是说,无论被摄景物的光源色温是多少,只要进入分色棱镜的光源色温是3200K,摄像机就能正确地再现被摄景物的色彩。可是自然界中光源的色温各种各样,不全是3200K。要想使进入分色棱镜的光源色温接近3200K,就需要摄像机能对各种光源色温进行校正。因此摄像机在镜头和光学分解系统之间加有旋转式滤光片。

下面是一般摄像机设置的4档滤光片及滤光片档位适合光源色温适宜拍摄的环境

1档:3200K黎明、黄昏、在演播室内

2档:5600K+1/4ND室外晴朗天空下

3档:5600K室外多云或有雨的天空下

4档:5600K+1/16ND雪景、高山、海滩或其他特别清晰明亮的场景

1档为一片无色透明的滤光片。它对光源色温不进行校正,只适合光源色温为3200K的照明场合。

2档为将一片琥珀色的色温转换滤光片(相当于雷登85B滤光片)与一片阻光系数为4倍的灰滤光片合二为一的复合片。它把入射光的色温由5600K转换成3200K,允许25%的光通过。此档适合在较明亮的外景自然光条件下拍摄。

3档只装有一块降色温的雷登85B色温转换滤光片。它适合在较暗的外景自然光条件下拍摄。

4档和2档基本相同,只是允许通过的光线为25%。它适合在雪景、高山、海滩环境下或在大光圈控制景深时使用。

由于自然界中光源的色温不只是5600K和3200K,并且其变化是连续的,而摄像机的4档校正是跳变式的,所以只靠旋转式滤光片来校正光源色温,还不能使光源色温与摄像机规定的平衡色温相一致。例如:日出2h后,光源色温在4700K左右,这时把摄像机滤光片放置在2档,经色温校正后,实际进入分色棱镜的光源色温低于3200K,拍摄出的画面会偏红色,也就不能获得满意的色彩还原。为了解决这个问题,摄像机又增设了白平衡调整功能。它主要是通过调整红、绿、蓝三路电信号的放大程度,来实现在不同光源色温照射下的场景中,白色物体的正确还原。

五、如何改变光源色温和白平衡调整

1.如何改变光源色温

合理改变光源色温可实现某种特殊气氛。例如:要想获得暖色调的画面效果,可在镜头前加上橙红色的滤光镜;要想获得冷色调的画面效果,可在镜头前加上蓝青色的滤光镜。其规律是:在镜头前加上什么颜色的滤光镜,所摄电视画面就偏向什么颜色。

2.如何用白平衡调整来实现某种特殊效果

摄像机白平衡电路调整的过程,是根据分色棱镜产生的红、蓝两路光信号转换生成的电信号的大小,来控制红、蓝两路视频信号的增益,使红、绿、蓝3路电信号的幅度相等,以保证3路电信号合成后的颜色为白色。在调整时:如果对准的是白色卡片,就能准确地还原景物的色彩;如果对准的是带有颜色的卡片,就不能很好地再现景物的色彩。例如:当用黄色卡片进行白平衡调整时,由于黄色卡片反射进入镜头的光线中黄色光谱成分增多,经分色棱镜后产生的红色光成分增多,红色电信号也相应增大,要想使红、绿、蓝3路电信号幅度相等,就必须在白平衡电路调整时降低红色信号通道的增益,而红色信号通道增益的降低,在用摄像机去摄取图像时势必会造成红色信号通道的信号减弱,3路电信号合成后的图像信号肯定会偏蓝青色。这时摄像人员就可以通过使用不同颜色的卡片进行白平衡调整,来获取某种特殊的艺术效果。其规律是:用什么颜色的卡片调白,摄取的电视信号就偏向此种颜色的补色,如:红-青互补、绿-品互补、蓝-黄互补等。

为了获得满意的画面效果,摄像人员了解和掌握光源色温和白平衡调整之间的关系是很必要的。例如拍夕阳的景色,如果在拍摄前进行正常的白平衡调整,摄取的画面就会很平淡,浓重的夕阳气氛就会失去。因为夕阳光源的色温在2000K左右,光源中所含红色光谱成分比光源色温为3200K所含红色光谱成分多,把摄像机滤光片打到1档调白后,摄像机本身就会把红色的光谱成分吸收一部分,拍摄出的画面也就不理想。如果在白天调好白平衡,傍晚拍摄,效果就会很理想。

六、结论

总之,在彩色摄像中,光源色温的高低是以摄像机规定的平衡色温(3200K)为基础的。当光源色温与摄像机标定的平衡色温一致时,画面景物色彩正常还原;当光源色温高于摄像机标定的平衡色温时,画面色调偏蓝、偏青;当光源色温低于摄像机标定的平衡色温时,画面色调偏橙红。根据这些情况,在拍摄时,只有根据所摄场景的色温情况,选择合适的校色温滤光片,并合理进行白平衡调整,才能获得满意的画面效果。当然,我们还可以通过改变光源色温或使摄像机白平衡失调来获取某种特殊的艺术效果。

〔作者单位:山东潍坊市寒亭区广播电视局〕

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