一種模擬基于圖像照明技術(shù)的產(chǎn)品拍攝方法

隨著互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)的發(fā)展，產(chǎn)品信息的采集，特別是產(chǎn)品圖片的采集技術(shù)越來越受到重視。在B2C領(lǐng)域，購買一個產(chǎn)品時，其圖片往往決定了消費者對該產(chǎn)品外觀、功能的第一認(rèn)識。注重產(chǎn)品圖片拍攝的賣家也能夠獲得較為可觀的銷量，由此催生了不少專注于產(chǎn)品圖片拍攝的工作室團(tuán)隊和企業(yè)。

產(chǎn)品圖片拍攝的本質(zhì)是靜物的攝影。而靜物的攝影過程中，布光是相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)產(chǎn)品圖片的不同用途和需求，選擇不同的布光方案。當(dāng)前，在產(chǎn)品圖像的攝影領(lǐng)域，可粗略地將布光方案分為個性化精細(xì)布光方案和標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一固定布光方案兩種。

個性化精細(xì)布光方案

產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)多會選擇將產(chǎn)品圖片的拍攝外包給專業(yè)的攝影團(tuán)隊。生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品圖片的要求較高，對不同的產(chǎn)品和應(yīng)用場景可能會要求不同的個性化精細(xì)的布光方式。但某種特定的布光方式僅適用于該場景環(huán)境的要求，如果改變產(chǎn)品的場景環(huán)境，則需要重新進(jìn)行布光。而對精細(xì)布光的方式選擇上，更多的是攝影師憑借自己的感性認(rèn)識，因此為了讓拍攝出來的產(chǎn)品圖片效果更好，看起來更自然，僅在布光的研究上就會花費更多的時間和更高的人力成本，最終圖片效果也因人而異。

標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一固定布光方案

有一些產(chǎn)品的商業(yè)圖片拍攝（例如中國物品編碼中心的“源數(shù)據(jù)”服務(wù)等），由于產(chǎn)品包裝更新?lián)Q代頻率較高，而且產(chǎn)品數(shù)量較大，這類產(chǎn)品的圖片若是應(yīng)用在零售產(chǎn)品信息采集與展示時，就需要優(yōu)先考慮拍攝效率。此類網(wǎng)頁圖片在拍攝時往往采用統(tǒng)一固定的布光方式，例如使用柔光箱。這種布光方式能夠大量節(jié)省攝影師工作的時間，在短期內(nèi)產(chǎn)出數(shù)量較大的產(chǎn)品圖片，但圖片效果往往不能突出不同產(chǎn)品的個性化特征，也不能根據(jù)其廣告目的凸顯相應(yīng)的主題。

基于圖像的光照技術(shù)（Image-based Lighting，以下簡稱IBL技術(shù)），也稱為基于圖像的照明，是利用真實環(huán)境中的光源對計算機(jī)生成的虛擬影像進(jìn)行照明的技術(shù)，多應(yīng)用于電影的拍攝，隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，逐漸成為近年來熱門的研究領(lǐng)域。IBL技術(shù)考慮到一個被拍攝物所呈現(xiàn)的光線效果，會受到其所在環(huán)境中的所有發(fā)光物和反光物的影響，因此使用IBL技術(shù)的布光拍攝靜物時，也需要盡可能的模擬其所在的真實環(huán)境。

所要拍攝的某個作品，最終所呈現(xiàn)的圖像是“一個被拍攝物以及其后面的景色（即背景圖像）”。通過更換背景圖像表達(dá)不同的主題內(nèi)容。

靜物拍攝時，照相機(jī)所采集到的光線主要是被拍攝物對光源的反射光。而根據(jù)光菲涅爾效應(yīng)，光的入射角越大，被拍攝物的反光率就越高。

由前置光源的照明光路圖可知，光線入射角θ1較小，其大部分的光波被被拍攝物吸收，照相機(jī)最終捕捉到的大部分被拍攝物的反射光為被拍攝物的表面漫反射光（呈現(xiàn)被拍攝物的原色），如圖1所示。

后置光源光線的入射角θ2較大，僅有少部分的光波被被拍攝物吸收，照相機(jī)最終捕捉到的大部分被拍攝物的反射光為被拍攝物的表面鏡面反射光（呈現(xiàn)光源的顏色），如圖2所示。

綜合上述兩點可得出結(jié)論：位于來自被拍攝物前面的光照，對被拍攝物的反射光效果影響不大；但位于被拍攝物后面光照則會對其反射光效果影響較大。為攝影作品中的被拍攝物更換背景圖像后，若不去計算其對應(yīng)的反射光變化，則作品中的光照效果會呈現(xiàn)出不自然的效果。

因此，在拍攝時，使用光源模擬其背景圖，提供后置照明。背景圖像的顏色不是單一的，根據(jù)圖像的不同，其各個區(qū)域的光照顏色、強(qiáng)度均不同。將背景圖像分割成M行×N列多個區(qū)塊，由對應(yīng)的M行×N列的陣列式光源依次提供后置照明，拍攝記錄下M×N張該靜物在其照明下的光照效果，后期逐個調(diào)整其顏色后，再用于合成最終圖像。

在拍攝靜物時，所利用的反射光主要分為兩類：漫反射和鏡面反射。在布光時，也將有針對性地主要提供這兩種光源——位于被拍攝對象背后的后置光源和位于被拍攝對象前的前置光源。

前置光源采用純白色柔光燈，主要位置只需位于被拍攝物前面，提供充足照明即可，無特殊要求，可參照傳統(tǒng)的三點布光方式。

后置光源由N×M的白色平板柔光矩陣燈提供，矩陣的水平方向光源個數(shù)為N，豎直方向光源個數(shù)為M。一般情況下N:M為背景圖像的長寬比，且每個矩陣燈的形狀建議為正方形（若N:M與背景圖像的長寬比不相等，可將背景圖像裁去一些區(qū)域，被裁去的區(qū)域?qū)Ρ慌臄z物的影響將被忽略，也不會在此布光過程中被考慮在內(nèi))。為矩陣中的每個光源設(shè)置編號(n,m)，1≤n≤N，1≤m≤M，各自對應(yīng)矩陣中橫向第n列，縱向第m行的柔光燈。照相機(jī)放置于矩陣燈前面，被拍攝物放置于矩陣燈與照相機(jī)之間，使照相機(jī)鏡頭對準(zhǔn)被拍攝物的幾何中心，其連線的延長線垂直交于后置光源平面的幾何中心點，布光方式，如圖3所示。

圖3 布光方式示意圖

建議在拍攝時使全套布光系統(tǒng)處于暗室環(huán)境，整個過程中僅讓被拍攝物接受到來自布光燈具的光照。

拍攝過程

整個拍攝過程中，布光系統(tǒng)以及被拍攝物的相對位置須保持靜止。

首先，拍攝一張被拍攝物僅在前置光源的照明下的圖像：關(guān)閉所有提供后置光源的矩陣燈，打開前置光源，照相機(jī)拍攝下此時的被拍攝物，圖片文件可命名為“main_light”。

后置光源原始圖像的拍攝：開啟后置光源矩陣燈的(1,1)號燈，保持其他編號燈的關(guān)閉狀態(tài)，并使照相機(jī)拍攝下此時的被拍攝對象，圖片文件可命名為“IBL_01_01”。隨后依次單獨開啟下一個燈，并拍攝。直到獲取N×M張分別以不同編號的后置光源矩陣燈單獨照明下的被拍攝物圖片：“IBL_01_02”“IBL_01_03”……“IBL_N_M”。

IBL_N_M圖片用于記錄被拍攝物在單個IBL光源下的光影效果，以便在后期做出顏色和亮度調(diào)整。為了便于說明，此次使用一只銅權(quán)樣品作為被拍攝物，使用的背景圖由Unsplash.com網(wǎng)站提供，以此拍攝方法進(jìn)行實驗，如圖4所示。實驗使用的后置光源為16×9（即M=9，N=16）的矩陣照明燈。實驗拍攝中的“IBL_7_4”，如圖5所示。

圖4 被拍攝物和背景圖

圖5 IBL_7_4圖片在拍攝中

后期制作

制作被拍攝物的輪廓蒙版，推薦使用Photo?shop軟件，使用main_light圖片，按照圖片中的被拍攝物主體輪廓制作蒙版（蒙版圖片中的被拍攝物為純白色，背景為純黑色），圖片命名為“mask”。實驗制作的“mask”圖片，如圖6所示。

圖6 實驗制作的蒙版“mask”圖片