淺談液晶電視和攝像機(jī)中的白平衡調(diào)整

劉本元　范涵

摘 要：白平衡調(diào)整技術(shù)被廣泛運(yùn)用于液晶電視和攝像機(jī)當(dāng)中，旨在通過(guò)改變其在拍攝過(guò)程中所產(chǎn)生的“紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）”這三種顏色的電信號(hào)增益來(lái)記錄被拍攝體色別。本文首先對(duì)白平衡調(diào)整的原理和方式作了簡(jiǎn)要闡述，然后再分別介紹了白平衡調(diào)整技術(shù)在液晶電視和攝像機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：白平衡調(diào)整;液晶電視;攝像機(jī)

5500K、9300K等都是在圖像圖形學(xué)領(lǐng)域非常常見(jiàn)的顯示規(guī)格數(shù)值，其所代表的就是各不相同的白平衡標(biāo)準(zhǔn)模式。人的眼睛由于長(zhǎng)期的日常生活，會(huì)將在當(dāng)?shù)匕讜冏匀徽彰鳁l件下的物體所呈現(xiàn)出的色彩默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)顏色。比如，生活在熱帶的人，由于較小的平均日照天頂角，大多都接近于正午時(shí)的垂直入射，所以白晝的正常色溫是較高的，基本可達(dá)10000K及以上。因此，對(duì)其而言，更容易接受的“白色”標(biāo)準(zhǔn)是那種略帶冷光成分的藍(lán)白色。相較而言，歐洲由于緯度較高，其日光的平均色溫只能夠達(dá)到5000K-6000K，故而歐洲人所能接受的“白色”是那種略呈暖色的黃白色。而對(duì)地處中低緯度的東亞人來(lái)說(shuō)，最純正白色的色溫在6500K左右。顏色會(huì)因?yàn)楣庠瓷珳氐牟煌煌?，白平衡調(diào)整的本質(zhì)就在于色溫調(diào)整。

一、白平衡調(diào)整概述

（一）白平衡調(diào)整原理

白平衡調(diào)整是建立在三基色原理的基礎(chǔ)之上的，所謂三基色原理，是混合和分解色彩的重要原理之一。三基色原理認(rèn)為，任何色彩都能夠用紅、藍(lán)、綠這三基色來(lái)表示，只是含量不同而已。根據(jù)該原理，假設(shè)色光為F是由R（紅）、G（綠、）B（藍(lán)）這三基色按不同比例混合疊加而成，于是便有：

F=Kr？[R]+Kg？[G]+Kb？[B]

當(dāng)紅、綠、藍(lán)三基色的分量均為0時(shí)，顯示為黑色光;而當(dāng)這三基色的分量均為最大值C時(shí)，呈白色光。無(wú)論改變Kr ，或是Kg，還是Kb中的任何一個(gè)，色光F的值都會(huì)發(fā)生改變。由此也能夠看出，所謂的調(diào)整白平衡，也就是對(duì)液晶像素分量的特性或是背光源光譜特性進(jìn)行改變。

（二）白平衡調(diào)整方式

白平衡調(diào)整的方式有多種，比較常見(jiàn)的包括設(shè)定色溫調(diào)整、分光源類型設(shè)定調(diào)整以及自動(dòng)調(diào)整或定制式調(diào)整等，具體如下。

設(shè)定色溫調(diào)整。該方式是指，在根據(jù)拍攝條件設(shè)定色溫值之后，設(shè)備能夠據(jù)此對(duì)不同色光的電信號(hào)增益進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)準(zhǔn)確記錄色彩。該方式的最大優(yōu)點(diǎn)是記錄方便且準(zhǔn)確。不便之處在于，如果被攝畫面偏冷或者偏暖的話，會(huì)因?yàn)樯珳卣{(diào)節(jié)范圍較大而輕松調(diào)整，但如果不知道被攝色溫，那么想要利用色溫設(shè)定來(lái)準(zhǔn)確調(diào)整白平衡還是有一定難度的。

分光源設(shè)定調(diào)整。這一調(diào)整方式主要是借助于設(shè)備自帶的白平衡調(diào)整菜單來(lái)完成的，只需要選擇具體的光源類型的名稱或圖符即可。利用該方法調(diào)整白平衡既直觀又快捷，但這并不是說(shuō)這一方法在任何時(shí)候都能夠調(diào)整得非常準(zhǔn)確。這主要是因?yàn)?，即便是同一類型的光源，其發(fā)光色溫都會(huì)有一定的差異。比如，同樣都是白熾燈，也會(huì)因?yàn)闊襞莸男屡f程度或者供給電壓的不同，而發(fā)出不同的顏色。比較常見(jiàn)的光源類型有Daylight、cloudy、shade、tungsten、flash、 fluorescent，具體對(duì)應(yīng)如下：

二、白平衡調(diào)整技術(shù)的應(yīng)用

（一）液晶電視中的白平衡調(diào)整

雖然近年來(lái)液晶電視白平衡調(diào)整技術(shù)隨平板顯示技術(shù)的迅猛發(fā)展而不斷完善，但也不能說(shuō)是完全盡如人意，仍有部分產(chǎn)品在畫面灰階信號(hào)彩色畫面顏色和層次感方面稍有欠缺。液晶電視白平衡調(diào)整原理大致和CRT電視相同，而不同的則是液晶屏所采用的數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)。

（二）攝像機(jī)中的白平衡調(diào)整

能否正確還原景物色彩以及現(xiàn)場(chǎng)色溫等都會(huì)對(duì)畫面色調(diào)造成影響，從而直接影響到電視節(jié)目的質(zhì)量。拍攝場(chǎng)景發(fā)生變化，尤其是室內(nèi)拍攝和外景拍攝交替的時(shí)候，必須要準(zhǔn)確地掌握色溫，并及時(shí)地進(jìn)行白平衡調(diào)整，以此保證色彩能夠還原，從而盡量減少由環(huán)境變化所帶來(lái)的色調(diào)突變。所以，在使用攝像機(jī)進(jìn)行畫面拍攝之前的最重要工作就是進(jìn)行白平衡調(diào)整，調(diào)整可按照“黑平衡-白平衡-黑平衡”這一順序進(jìn)行。具體來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)選擇調(diào)白本或標(biāo)準(zhǔn)白紙，并將其放置在統(tǒng)一光源的照射之下，這主要是為了利用順光來(lái)照明，同時(shí)要保證鏡頭是對(duì)準(zhǔn)白紙的，并盡量使其充滿整個(gè)畫面。

高清攝像在當(dāng)前電視節(jié)目制作中所占比重越來(lái)越大，故而，更應(yīng)該重視高清節(jié)目拍攝。在拍攝過(guò)程中，尤其需要注意以下兩種情況。比如在進(jìn)行外景拍攝時(shí)，影響色溫的主要是周圍的漫反射光和太陽(yáng)光，為了還原色彩，在調(diào)節(jié)白平衡時(shí)，白紙放置最好是呈45°角。特別是在陰天的時(shí)候，白紙要稍微壓低一點(diǎn)。調(diào)整白平衡的工作完成后，如果光線的變化不大的話，就沒(méi)有必要進(jìn)行重復(fù)調(diào)節(jié)，這樣能夠使畫面色調(diào)始終保持流暢。如果在節(jié)目制作現(xiàn)場(chǎng)或室內(nèi)進(jìn)行拍攝時(shí)，是比較好處理的，因?yàn)檠莶ナ覂?nèi)的燈光的色溫通常都是統(tǒng)一的。而如果在光源比較多的情況下，那么就需要以光源為主來(lái)調(diào)整白平衡。

結(jié)束語(yǔ)：

白平衡調(diào)整在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用相當(dāng)廣泛，無(wú)論是液晶電視，還是攝像機(jī)都是我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)的。而液晶電視和攝像機(jī)的運(yùn)行又離不開(kāi)白平衡調(diào)整技術(shù)，隨著生活質(zhì)量的提高和各種信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)液晶電視以及攝像機(jī)等產(chǎn)品的要求必然會(huì)隨之而提高，這就要求我們不斷提高調(diào)整技術(shù)，以更好地促進(jìn)產(chǎn)品的更新和升級(jí)，更好地滿足用戶的體驗(yàn)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉長(zhǎng)凱.液晶電視的白平衡調(diào)整[J].有線電視技術(shù)，2012，19（06）：81-82+90.

[2]劉霞.攝像機(jī)中白平衡的調(diào)整[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2012（07）：84-86.

[3]李明.電視攝像白平衡調(diào)整研究[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（08）：169-171.

[4]趙小珍，劉波，章小兵，黃榮園，劉儒鋒，祁凌云.基于FPGA實(shí)現(xiàn)液晶顯示器白平衡的調(diào)整方法[J].液晶與顯示，2014，29（03）：377-382.

作者簡(jiǎn)介：

劉本元（1999-），男，學(xué)歷：本科在讀.