第三章 初級調(diào)色與影視色彩的基礎(chǔ)知識（一）

張寧++何潞申

在調(diào)色工作中，所有的影像都可以分解成亮度和色彩分量。亮度是圖像中最重要的分量，承載了大部分的信息。后面將會重點(diǎn)解析調(diào)整色彩的第一步：控制圖像的曝光和反差。用數(shù)字的思維理解光和色

反差指的是一幅圖像明暗區(qū)域中最亮的白和最暗的黑之間不同亮度的層級，差異范圍越大代表反差越大，差異范圍越小代表反差越小。反差是影像承載信息的基石，從絕對黑色、深灰過渡到淺灰、純白，一幅正確曝光的畫面包含豐富的層次。對幅彩色圖像進(jìn)行去彩色處理，觀察黑白圖像更能清晰地感受到這變化。

反差偏小會導(dǎo)致整個圖像偏灰，就如同在霧中看風(fēng)景缺少通透的觀感。過度加大反差雖然讓圖像看起來更明快，但定是以犧牲圖像的大量豐富的層次細(xì)節(jié)為代價。所以反差的調(diào)整一定是按照劇情的內(nèi)在規(guī)定，充分利用顯示設(shè)備能容納的寬容度，在增大圖像反差的基礎(chǔ)上盡可能多的保留層次細(xì)節(jié)。

高光、中間調(diào)和陰影本來是美術(shù)創(chuàng)作中的術(shù)語，被影視創(chuàng)作借用。除了極其特殊的情況（白墻、萬里無云的藍(lán)天等），大多數(shù)圖像都可以根據(jù)其亮部層級分解為高光，中間調(diào)和陰影（H＼M＼S）。后期的調(diào)色工藝也是巧妙地利用這三個要素，創(chuàng)造出各具風(fēng)格的作品。

人限的特性

人眼感知圖像的工作由視神經(jīng)纖維、神經(jīng)細(xì)胞和感光體等完成，視網(wǎng)膜有1.3億個感光體。感光體由感光錐和感光桿組成。感光錐負(fù)責(zé)感知顏色（紅、綠、藍(lán)），感光桿負(fù)責(zé)感應(yīng)亮度。當(dāng)光線落在感光體上時，產(chǎn)生的最基本的反應(yīng)是通過漂白作用將色素分子轉(zhuǎn)化為另 種形式，隨后存神經(jīng)細(xì)胞中產(chǎn)生一種信號。與此同時，漂白分了得到再生，使漂白分子和未漂白分子保持平衡。所有感光桿都含有視紅色紫質(zhì)色素，但感光錐有三種，感紅錐、感綠錐、感藍(lán)錐，各含有不同色素。

感光桿雖然不能產(chǎn)生色的感覺，但在弱光下卻比感光錐更起作用，但是清晰度不高。這就是為什么在夜晚等弱光環(huán)境中，人眼能夠辨別物體的輪廓形狀，卻不能準(zhǔn)確分辨出物體的顏色。

關(guān)于數(shù)字?jǐn)z影機(jī)或者是圖像顯示設(shè)備，它們對亮度信號和色度信號的處理在原理上可以視作是對人眼的仿生。在達(dá)芬奇的一級調(diào)色中，提供了亮度信號+紅綠藍(lán)色度信號的調(diào)整工具。但人眼和機(jī)器還是存在著一些差異，人眼對亮度信號的感應(yīng)和設(shè)備對亮度信號的感應(yīng)是一種非線性的對應(yīng)關(guān)系。為了解決這個問題，需要引入伽瑪曲線的概念。

伽馬（Gamma）

電視最早是以直播的形式傳輸電視節(jié)目，記錄的介質(zhì)只有膠片。上個世紀(jì)70年代，攝像機(jī)開始大量用于電視廣播。攝像機(jī)的生產(chǎn)廠商首先面臨 個技術(shù)問題，即電視機(jī)對亮度信號的處理并非線性的司題。由于之前的電視對亮度信號的處理并不是線性的方式，所以要么大規(guī)模改造電視設(shè)備，要么在攝像機(jī)中加入相反曲線的處理，這樣才能讓人眼的觀感和電視機(jī)的顯示匹配一致。顯然后者更具有操作性，攝像機(jī)采用了和電視機(jī)相反的曲線來處理亮度信號。把攝像機(jī)的曲線和電視機(jī)的曲線合并在一起就形成了個伽馬的形狀，故而稱之為伽馬曲線。

要注意區(qū)分這里的Gamma和DaVinci Resolve中初級調(diào)色里L(fēng)IFTYGammaYGain中的Gamma，后面的Gamma指的是圖像的中間調(diào)。因?yàn)閷χ虚g調(diào)亮度信息的調(diào)整非常類似于更改Gamma曲線，所以才有了這樣“重名”的叫法。

數(shù)碼圖像中的每個像素都有一定的光亮程度，即從黑色（0）到白色（1）。這些值就是輸入到顯示器里面的亮度信息。但由于技術(shù)的限制，顯示器只能以種非線性的方式輸出這些值，即，輸出一輸入×伽馬?！百ゑR”是Gamma的音譯，Gamma曲線是一種特殊的色調(diào)曲線。當(dāng)Gamma值等于1的時候，曲線是與坐標(biāo)軸成450的直線，這個時候表示輸入和輸出密度相同。高于l的Gamma值將會造成輸出亮化，也就是說圖像的高光部分被壓縮而暗調(diào)部分被擴(kuò)展，低于1的Gamma值將會造成輸出暗化，也就意味著圖像的高光部分被擴(kuò)展而暗調(diào)部分被壓縮。

在不加調(diào)整的情況下，多數(shù)CRT顯示器都有一個2.5的伽馬值，它的意義是：假如一個像素的光亮度為0.5，在沒有顏色管理應(yīng)用程序的干預(yù)下，它在顯示器上輸出的光亮度只有0.2（0.5/2.5）。對于液晶顯示屏（LCD），特別是筆記本電腦的LCD來說，其輸出的曲線就更加不規(guī)則。一些校準(zhǔn)軟件或硬件可以讓顯示屏輸出圖像時按一定的伽馬曲線輸出，例如Windows常用的伽馬值為2.2。sRGB和AdobeRGB顏色也是以2.2的伽馬值為基礎(chǔ)設(shè)立的。Gamma曲線校正的意義在于，顯示設(shè)備能顯示最接近實(shí)際的圖像。

下面以BMCC 2.5K數(shù)字?jǐn)z影機(jī)官方拍攝的一個鏡頭，看一下應(yīng)用的效果如圖。

可以看到，當(dāng)Gamma參數(shù)越高，圖像以暗部為主的亮度得到提升越明顯，影調(diào)豐富；反之，則亮度會下降，高光細(xì)節(jié)變豐富。

色彩分量

根據(jù)波動學(xué)說，光現(xiàn)象是一種電磁現(xiàn)象，光波是種頻率很高的電磁輻射波。光在整個電磁輻射波譜范圍內(nèi)只占很小的 部分，其波長大約從380至780納米。也就是說，只有能夠引起人的視覺反應(yīng)的那部分電磁輻射波才叫做光，即可見光。白光事實(shí)上是由紅橙黃綠青藍(lán)紫七種單色光組成的。

色彩是人的視覺器官以物體為媒介，對光的 種反應(yīng)。色彩并不是物體本身所具有的性質(zhì)，而是通過光源、物體及視覺之間的相互作用表現(xiàn)出來的。在顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，可以選取任意三種顏色，如果由它們相加能混合生成這個范圍內(nèi)的任何顏色，那么這三種顏色就稱為三原色或三基色。紅、綠、藍(lán)是最常用的三原色。紅色、綠色和藍(lán)色光以固定的比例相加便產(chǎn)生白色光，按不同比例混合幾乎能產(chǎn)生人眼能看到的所有色光。

最重要的一種情況是，顏色進(jìn)入人的視界之前沒有發(fā)生混合，而是在定大小、視距、位置等條件下，通過人眼的觀看機(jī)制，在人的視覺內(nèi)發(fā)生混合的感受。這種感受被稱作中性混合，又稱作生理混合。正是得益于中性混合機(jī)制，才有了現(xiàn)在的電子顯示技術(shù)。否則人類的視覺藝術(shù)肯定還停留在中世紀(jì)的畫布上。

初級調(diào)色除了調(diào)整曝光和反差，其他大部分工作就是運(yùn)用色彩的互補(bǔ)關(guān)系進(jìn)行色彩的校正，主要內(nèi)容包括校正白平衡、修正偏色、鏡頭匹配以保證看起來 場戲里的每一個鏡頭都是在同一個場景下完成的。當(dāng)然在初級的調(diào)色中還有更為重要和精彩的內(nèi)容，下期我們繼續(xù)講解。