濾色片顏色選擇器——徒勞無(wú)功之舉

文/[美]邁克·伍德 編譯/姚涵春

（1.上海戲劇學(xué)院，上海 200040）

業(yè)界一直試圖將混色燈具的光色與濾色片顏色相匹配。多年來(lái)使用者總有使用二向色性、減法混光的問(wèn)題，最近這些問(wèn)題由于加法混光的LED燈具日益增長(zhǎng)的可用性已經(jīng)變得更加重要了。在這個(gè)系列的文章中，筆者已經(jīng)談?wù)撨^(guò)同色異譜問(wèn)題，即試圖將來(lái)自窄頻發(fā)射器（LED光源）而組成的顏色與寬頻白熾光源和濾色片共同產(chǎn)生的顏色相匹配（參見(jiàn)本刊2011年第3期《窄頻發(fā)射器與顏色顯現(xiàn)的手段》一文）。作為一個(gè)概述，其問(wèn)題是，即使在白色背景上將顏色匹配成功，但是不同光譜組成的光意味著它們?cè)诜b、布景或膚色等有色背景上很可能看起來(lái)是不一樣的。

圖1顯示4種不同特性的白光照明下的標(biāo)準(zhǔn)麥克佩斯（M acbeth）比色測(cè)試卡。調(diào)整每一個(gè)光源的燈光，以使圖1各圖底部左邊的白色方格在視覺(jué)上彼此都相似，而后調(diào)整曝光以獲得可比較的圖像。最后，筆者運(yùn)用圖像處理軟件特意改變圖像的亮度和對(duì)比度（但不是改變顏色）以使4個(gè)白色看上去盡可能完全相同。這個(gè)調(diào)整稍微有點(diǎn)欺騙性，但是它稍稍強(qiáng)調(diào)真實(shí)的差異，這有助于人們更加清晰地看出問(wèn)題。（注：雜志上的圖像看起來(lái)不同于真實(shí)生活中或筆者電腦顯示器上的圖像。在真實(shí)和人眼之間它們至少經(jīng)受了4種不同的彩色處理過(guò)程：照相機(jī)RGB傳感器、Photoshop處理技術(shù)、雜志設(shè)計(jì)和最后的CMYK（青、品紅、黃和黑）印刷過(guò)程。）

測(cè)試卡分別接受4種不同光源的照明：白熾燈、冷白色熒光燈、琥珀色和藍(lán)色LED混合的白光與紅、綠、藍(lán)LED混合的白光。筆者認(rèn)為它們的差異是非常明顯的。用琥珀色和藍(lán)色LED混合白光照明的測(cè)試卡是最為顯著的，其白格和灰度等級(jí)看上去非常好，但是幾乎其他的每一個(gè)彩色看上去都是完全錯(cuò)誤的。僅僅琥珀色本身（第2行最左的彩色）和淡藍(lán)色（第3行最右的彩色）真實(shí)地呈現(xiàn)，而含有綠色和紅色成分的任意彩色都完全改變了。接受RGB LED混合白光照明的測(cè)試卡顯示出缺乏敏銳性而過(guò)分強(qiáng)化了色調(diào)，兩個(gè)膚色（第1行左起第1和第2個(gè)彩色）特別難以正確顯現(xiàn)出來(lái)，其淡膚色被渲染成淺桃紅色，而深膚色則顯得太紅了。在娛樂(lè)業(yè)中，這些彩色是關(guān)鍵的，同樣地也是顏色再現(xiàn)質(zhì)量的試金石。觀(guān)眾可能不知道服裝是什么樣的顏色，但是他們具有多年的膚色體驗(yàn)，從而確切地知道它們看上去應(yīng)該像什么樣的顏色。

可以暫且假設(shè)已經(jīng)處理并接受了這些問(wèn)題，即使顏色在白色表面上匹配了，也不意味著在彩色表面上能匹配。確實(shí)由于這種限制，期待濾色片顏色和多色LED的混合光色在白色表面上能獲得良好匹配是完全合理的，但是，顏色匹配為什么會(huì)如此困難？筆者的控制臺(tái)配置有一個(gè)濾色片顏色選擇器，因而能夠選擇自己喜歡的任何濾色片，但卻發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的混合色看上去從不是完全對(duì)等的。讀者可能會(huì)問(wèn)，這是為什么呢？問(wèn)題在于控制臺(tái)制造商——這需要多方一道努力。

不幸的是，這做起來(lái)仍然不那么容易：與完美的顏色匹配之間仍然存在著許多變數(shù)。首先，暫時(shí)忽略二向色性色片和LED光源不同批次的一致性問(wèn)題以及制造出完全相同燈具的難度。依據(jù)從業(yè)者的經(jīng)驗(yàn)可以知道，甚至經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的LED燈具也有這個(gè)問(wèn)題。如果拋棄實(shí)際的物理差異，那么，筆者認(rèn)為問(wèn)題之一是：當(dāng)試圖運(yùn)用這些技術(shù)完成顏色匹配時(shí)，人們就已擁有了一個(gè)強(qiáng)化了的預(yù)期，而很少會(huì)去接受任何顏色誤差。如果可能的話(huà)，大家總是在白色表面上進(jìn)行顏色匹配，因?yàn)檫@樣更容易看出差異，所以這些過(guò)程常常導(dǎo)致斷章取義地看待燈光。為了得出本議題的觀(guān)點(diǎn)，下面討論采用濾色片和白熾燈產(chǎn)生色光的方法可能期待什么樣的顏色——多年來(lái)，這種情況人們已經(jīng)少有抱怨地接受了。

安置于白熾燈之前的濾色片看上去總是完全相同的？不，不完全相同。首先使用者擁有燈泡選擇權(quán)。使用3 200 K白熾燈還是選擇色溫低了300 K的長(zhǎng)壽命的白熾燈？在額定電壓下運(yùn)行白熾燈還是將它接入調(diào)光器后運(yùn)行？接入調(diào)光器后，當(dāng)燈泡從100%降下來(lái)時(shí)，接受哪一類(lèi)寬容度的顏色？

筆者認(rèn)為，現(xiàn)在采用濾色片加傳統(tǒng)光源的方法所看見(jiàn)的顏色差異是很大的——是經(jīng)常出現(xiàn)的，比起采用混色光源來(lái)匹配的方法所看到的差異，或相同或顯得更大些。為什么人們并不抱怨呢？其原因或許在2個(gè)主要區(qū)域：

當(dāng)燈泡改變色溫或調(diào)暗時(shí)，大家已習(xí)慣于所看見(jiàn)的顏色差異，承認(rèn)那些變化是自然和符合預(yù)期的。因?yàn)槎嗄陙?lái)一直與它們相隨相伴，所以，并不是沒(méi)有看見(jiàn)那些差異；而恰恰是在大多數(shù)時(shí)間里忽略了它們。

來(lái)自白熾燈的顏色變化幾乎總是順著顏色的紅/藍(lán)軸線(xiàn)。這是自然光改變顏色的方向，即從白天的藍(lán)色天空向傍晚的紅色天空的顏色變化。日光和燭光之間的差異，從暖色光照明的客廳到冷白色熒光燈照明的廚房的轉(zhuǎn)變，對(duì)于這些轉(zhuǎn)變，人們會(huì)程序化地依次感知并在非常深的層面上接受它們。大腦能識(shí)別這些變化而又忽略了它們以使認(rèn)知世界保持在顏色似乎恒定的天地中。

圖2顯示標(biāo)繪上麥克亞當(dāng)（MacAdam）橢圓的CIE色度圖。每一個(gè)麥克亞當(dāng)橢圓代表一個(gè)區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，從橢圓上的任何點(diǎn)到其在同一個(gè)橢圓上的對(duì)點(diǎn)的顏色差異的呈現(xiàn)在視覺(jué)上是相同的。（注：為清楚起見(jiàn)，圖2中所顯示的橢圓比真實(shí)的橢圓大8倍。）可以看出，在接近所有真實(shí)白光光源所位于的黑體輻射軌跡，那些橢圓趨向于一起排列在藍(lán)/琥珀—紅色方向的主軸上。尤其是，紅色虛線(xiàn)橢圓被顯示在白熾燈的色度點(diǎn)上，很明顯，在這個(gè)色度點(diǎn)上，顏色在紅/藍(lán)方向上的變化比在品紅或綠色方向上的變化，更容易讓人們接受。這意味著燈泡色溫變化被察覺(jué)出的差異，比起在綠/品紅方向的變化必定大得多。

不幸的是，當(dāng)試圖運(yùn)用混色燈具匹配顏色時(shí)，并不常常如此。在這種情況中，顏色誤差恰恰可能是沿著綠/品紅的軸線(xiàn)方向；更加不幸，除了這些差異更為顯著外，更令人們感到不適的是，少量的綠色也顯得太扎眼了。

人眼對(duì)綠色的靈敏度關(guān)系到高強(qiáng)度氣體放電燈和LED光源的制造。在HID燈泡的制造中的公差，意味著其白光色度點(diǎn)將趨向于跨越色度圖上相當(dāng)大的區(qū)域。為避免不得不扔掉太多的因偏綠色而無(wú)法接受的燈泡，制造商的目標(biāo)并不是白光色度點(diǎn)恰好在黑體軌跡上。相反的，他們將目標(biāo)設(shè)定在稍稍趨向品紅一側(cè)的白光點(diǎn)；人們?cè)敢饨邮苌陨云t的白光，而從不愿意接受更偏綠色的白光。

人們追求更高的效率導(dǎo)致白光LED的問(wèn)題更加嚴(yán)重；作為一般規(guī)律，白光LED越偏綠、偏冷色，其效率就越高。圖3所示的白光LED適用的ANSI分級(jí)范圍闡明了這個(gè)問(wèn)題，黑體軌跡的綠色一側(cè)的分級(jí)是其品紅色一側(cè)分級(jí)的2倍。使得這些分級(jí)更均勻地跨坐在黑體軌跡兩側(cè)，如果將它下移為喜好的品紅色，這將導(dǎo)致總體效率的損失，因而在當(dāng)前節(jié)能的大氣候環(huán)境中，對(duì)于銷(xiāo)售量大的產(chǎn)品，并不是好策略。雖然戲劇演出可能很少關(guān)心娛樂(lè)業(yè)，但這些分級(jí)是由面對(duì)市場(chǎng)的制造商確定的，而娛樂(lè)市場(chǎng)比所有戲劇加在一起的需求量大許多倍。所以，戲劇需求的呼聲只能是微弱的。

返回主題：一般而言，雖然沿著紅/藍(lán)軸線(xiàn)的顏色變化相比其他別的差異不算什么太大的問(wèn)題，但是它們?nèi)匀荒敲醋屓岁P(guān)注。在復(fù)雜的顏色中，例如水色、琥珀色和淡紫色，這些差異特別顯著，此時(shí)，光源的紅/藍(lán)混合量的微小變化都會(huì)引發(fā)感知顏色的顯著差異。圖4顯示了一些案例。

這表現(xiàn)了安置于白熾燈泡前面的3種燈光濾色片。每個(gè)案例中的左邊色塊是運(yùn)用3 200 K白熾燈（通常，其壽命較短）時(shí)濾色片的顏色，而其右邊的色塊是運(yùn)用2 900 K（通常，其壽命更長(zhǎng)）的白熾燈時(shí)同一濾色片的顏色。此外，別的因素沒(méi)有做任何改變。受彩色印刷工藝的限制，讀者會(huì)感覺(jué)這些顏色的變化不小。頂端的水色從帶藍(lán)色的水色改變成呈綠色的水色，而底部的淺紫色從暗淡的品紅色變成桃紅色。哪一個(gè)是正確的呢？想要的是哪種顏色？哪個(gè)是希望用濾色片選擇器來(lái)提供的顏色？

而當(dāng)開(kāi)始考慮在真實(shí)世界實(shí)際發(fā)生的情況時(shí)，這個(gè)問(wèn)題變得更糟糕了。使用燈泡的額定電壓可能是115 V或 230 V，但是實(shí)際運(yùn)行時(shí)電壓達(dá)到多少呢？在燈泡工作回路中連接著變壓器和電纜，會(huì)產(chǎn)生未知的電壓變化，不能忽略由調(diào)光器引入的特意操控而引發(fā)的變化。將燈泡光輸出下調(diào)50%，其顏色變化更為明顯。哪一個(gè)顏色是需要由濾色片選擇器提供的顏色呢？

圖5恰恰顯示出這些顏色在色度圖上標(biāo)繪的色度點(diǎn)相距多遠(yuǎn)。這只是Rosco 69亮藍(lán)色片的實(shí)例。雖然它在3 200 K白熾燈照明下其顏色處于藍(lán)色區(qū)域，但是當(dāng)燈泡色溫下降到2 900 K時(shí)其色度點(diǎn)向綠色區(qū)域遷移很多（注意：無(wú)論如何這并非只是Rosco色片呈現(xiàn)的現(xiàn)象）。任何制造商的所有濾色片都將顯現(xiàn)這種相同的變化；這是燈泡而不是濾色片在發(fā)生變化（筆者只是運(yùn)用Rosco在網(wǎng)站上公布的數(shù)據(jù)使濾色片色度點(diǎn)的標(biāo)繪更為容易些）。

筆者并不試圖做一名控制臺(tái)和濾色片顏色選擇器的辯護(hù)者，但愿意指出依賴(lài)它們或期望它們更準(zhǔn)確些是徒勞無(wú)益的。當(dāng)它們瞄準(zhǔn)的目標(biāo)進(jìn)行如此寬泛的變化時(shí)，控制臺(tái)如何能知道實(shí)際想要的那個(gè)顏色的變體呢？想要匹配發(fā)自115 V電壓下運(yùn)行的、配置嶄新而壽命短的燈泡和光學(xué)系統(tǒng)潔凈的燈具的光色嗎？或者想要面光燈位上那只配置低色溫長(zhǎng)壽命燈泡、運(yùn)行電壓僅為105 V、透鏡已5年未曾清潔過(guò)的老舊燈具所發(fā)出的光色嗎？是的，筆者是有點(diǎn)過(guò)分渲染，但是即使就此達(dá)成共識(shí)，那么，顏色也只能在白色表面上完成匹配。濾色片顏色選擇器會(huì)給予人們大致正確的結(jié)果嗎？它能給出精確的顏色匹配嗎？不，決不可能，無(wú)論產(chǎn)品銷(xiāo)售的印刷品如何宣傳，或者無(wú)論對(duì)它寄予何等厚望。

（本文編譯自《Protocol》2012年春季刊《Gel color pickers--an exercise in futility?》一文。http://na.plasa.org/publications/protocol.htm l。）