白金与蓝黑:白平衡如何影响我们的色彩感知
目录(Table of Content)
连衣裙(The Dress)
色彩感知(Our Perception of Colour)
白平衡的影响(The Influence of White Balance)
结论(Conclusion)
连衣裙(The Dress)
2015年2月在网络上出现的一张连衣裙照片将社交网络分化成两个完全对立的阵营——关于连衣裙的颜色。
一个阵营声称连衣裙是白色和金色的组合,而另一个则认为实际上是黑色和蓝色的组合。
经过大量的网上辩论,该连衣裙的实际颜色被证实是黑色和蓝色的组合(图3)。
图1.白金“连衣裙”的照片
色彩感知(Our Perception of Colour)
这场连衣裙颜色的争论引发了一场有趣的辩论,并鼓励全世界的媒体咨询专家为什么人们对连衣裙的颜色会有不同的看法。据专家介绍,每个人对色彩的感知都有所不同。
研究表明,人们从电脑显示器或电视上看到的图像与其看打印出来的图像的感觉是不同的。如果我们检查数码相机的“解剖结构”,而不是人类眼睛本身的解剖结构,这场连衣裙颜色争论的原因就容易理解了。
白平衡的影响(The Influence of White Balance)
不管是采用点射操作的数码单反(全自动模式)还是手机摄像头,“连衣裙”的照片是没有区别的。大多数数码相机捕捉图像遵循以下过程:
·开机
·聚焦
·按下快门
·相机在场景中心探索信息,改变镜头焦距,对光线进行评估,选择曝光并根据场景内容改变颜色平衡。
·捕获并保存图像
数码相机采用一系列的红色、绿色和蓝色像素捕捉图像。这三个通道经由基于光源的相机技术处理。这个过程称为“白平衡”。颜色的准确再现却觉与相机的设置或场景的内容。
拍摄“连衣裙”照片时,相机聚焦于连衣裙较暗的位置,如图2红色方框所示。该区域的信息使得相机决定采用更长的曝光时间。
然而,由于连衣裙挂在明亮的窗户前,更长的曝光时间将导致图像背景的过曝光。结果就是“连衣裙”黑色区域显得比实际颜色要轻得多(某种程度的金色)。
图2.聚焦于“连衣裙”较暗区域拍摄的连衣裙照片
然后,相机试图确定正确的颜色方案或白平衡。典型自动白平衡算法评估从图像到选择设置的信息,但每个相机传感器红、绿、蓝通道所确定的最大值对其决定的影响最大。
在该场景的中心,只有蓝通道反应强烈,并没有红或绿通道的反馈。因此,相机增加了检测到的红、绿信号,试图平衡该场景,制造出一个程序认为的“真实世界”的图像。
在这幅图中,如果由相机决定的“色彩平衡”是基于图2中红色方框的信息而定的,则相机只有黑色和蓝色的反馈,从而试图更改设置。结果就是蓝色以白色形式出现。
图3显示了“真实世界”颜色的“连衣裙”,或者说是在准确色彩平衡相机辅助工作室照明条件下捕捉到的图像。图像后处理的应用显示于图2,降低了整体亮度,使暗条纹以黑色形式出现。
图3. 真实的连衣裙照片
图4显示了最终的后处理结果,调整色彩平衡消除了相机红、绿通道的放大作用。结果,浅色条纹恢复为蓝色。虽然图像背景仍然曝光过度,但图像显示了衣服的实际颜色。
图4. “连衣裙“最终后处理结果
结论(Conclusion)
相机的相应需要受可见光源的控制,以使色彩传感器仅用于获得适当平衡结果的必需补偿。
不管是在荧光灯、卤素灯、多云的天空下,还是阳光直射下进行拍照,都需要使用相机工具建立适当的针对色温的白平衡。如果不这样做,将导致图像中所有颜色都有偏差,误导观察者。
新材料在线编译整理——翻译:菠菜 校正:摩天轮
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