FAQ 常问问题

 ☉ 为什么目前所有高级摄相机的自动白平衡AWB 经常会拍出有色彩偏差的相片呢?


除了早期少数高级昂贵的单眼数码相机具有独立无遮蔽外置白平衡滤镜,如 Nikon D2X等,目前所有的摄相机,包括单眼相机,微单相机,数码相机,录影机,手机,平板电脑和电脑摄相头等,全是利用逻辑演算自动白平衡(AWB)来推算摄影现场的白平衡数值,而不是以实体光学滤镜方式提供具体实在的摄影现场的白平衡值(FWB, Filter White Balance)

每一家相机/手机厂商都有其独特的白平衡演算公式与加权计算方式,以不公开的黑箱作业方式运用在其相机上,每家的自动白平衡系统自然各自不同,经常出现计算精确度失准色彩失真现象。把各大厂牌的代表性单眼/微单相机在同一时间针对同一摄影场景以其自动白平衡(AWB)拍摄一张相片,拿来比较时,就可发现每一张相片的整体色彩各自不同,而现实的摄影现场的整体真实色彩却只有一种而已,由此可见目前各大相机厂牌的自动白平衡演算的失误有多严重了。

白平衡的基本概念是:不论在什么光源下都能将白色还原为白色。所谓的自动白平衡功能,就是将偏色照明下的颜色,自动还原在标准照明(国际照明委员会CIE订定为色温6500K的D65光源)下的颜色。色彩还原的定义,是,对环境色真实的呈现光源的颜色是色温本身;而相机的白平衡目的却是纠正光源颜色引起的偏色。这也是造成许多相机在黄昏时拍出中午情调错误环境色彩的主要原因!

摄相机的自动白平衡模拟演算有数种:

灰色世界演算法 Gray world Assumption
灰度世界理论:这个理论认为任何一幅图像,当有足够的色彩变化时,其 R,G,B 分量均值会趋於平衡(即 RGB 三个数值相等,也就是说应当是黑白灰类型的颜色)。这个理论在全局白平衡中得到广泛应用,特点是能够利用更多的图像资讯来做判断,但在面对色彩较为单一的图像时就显得有些乏力了。

标准差加权灰色世界演算法 Standard Deviation Gray World Assumption
标准差加权灰度世界演算法是针对上一个演算法的改进,它的原理是把图像等分成几块,然后对每个块利用统计学进行分析,看裏面颜色的丰富程度,颜色多的就加权,颜色少得就减少权重,最后求和得出一个平均值。根据这个相对精确的数值来进行RGB数值的修正。

全反射演算法 Perfect Reflector Assumption
全反射理论:一幅图像中亮度最大的点就是白点,即假设在YCbCr空间中Y值最大的点为白色,以此来校正整幅图像。特点是只考虑色彩最亮的那部分,跟上面的灰度世界理论正好相反,在处理色彩偏单调的图像时效果好些,但面对颜色丰富的图片时,因为最亮的点不一定是白色的,有可能会出现偏色或矫枉过正的情况。

所有已知或未公开的相机自动白平衡逻辑演算在不同的光源或摄影场拍摄时,因环境的复杂性和其逻辑演算不完善,而经常出现相片、影片色彩失真的现象,极不可靠! 当然相机厂商每出一台新相机都会对其自动平白衡逻辑演算程式加以改善,但这程式改善进行已经近20年了,代代改善仍是不可靠! 除了改用本公司的发明专利技术,以内建或外接指向式滤镜白平衡装置在下一代新相机外,目前所有摄相机白平衡(AWB)色彩失准现象将会在每一型新相机存在的。

现代单反、无反相机的自动白平衡在摄影棚的标准灯光下表现极佳,尤其在拍摄现场中出现标准白色或标准灰色时,其色温值与色调值的设定精准,可说是近乎完美。

其采光的光线是场景的入射光,虽然与雷诺指向性白平衡滤镜的采光是一样的,也同样把相机当作色温计使用。然而所有相机在户外、使用时就经常性的拍出有色偏现象的相片或影片。

相机自动白平衡有先天的二大光学物理的缺陷盲点很难克服:

1。取光范围过大: 虽然相片只是拍下限定范围的相片,但在使用时,其镜头前玉却是接收了镜头前方近180度空间内的所有光源与色源而被读取。所读取的色温值与色调值绝对不符合相片中真实场景的数值,经常会有偏差的产生。

2。摄影现场没有精准白色或灰色的存在: 一但摄影现场没有精准白色或灰色的存在时,相机自动白平衡就以预定逻辑演算模式计算现场的白色值。虽然现代的相机和照相手机的自动白平衡已发展的在一些场景可以满意使用,但在许多场景使用时,其色温值与色调值的错误演算结果也是经常发生。



 

 

 

相机自动白平衡

雷诺指向性白平衡滤光镜

工作原理

逻辑运算。经由镜头得到的影相,用相机微电脑处理器以逻辑运算求得该场景的色温值。

物理光学运用,把相机当作专业色温计使用,场景光线经由白平衡滤光镜到感光元件而得到准确的现场色温补偿值,还原白色。

有无实体滤镜

有。使用专利结构真实白平衡滤光镜

光线范围选择能力

弱,镜头前方空间180度取光

遮蔽指向式限定范围取光

逻辑计算结果

有时准,有时不准

不使用逻辑运算,不产生运算错误

色温(色彩)准确度

有时很准确但有时计算错误导致严重色偏

能准确拍出真实色彩的相片和影片,大幅提高拍照作品可看性

使用便利性

极佳

在新场景拍摄前须使用滤光镜作手动白平衡锁定动作

耗电性

开机后一直处於白平衡分析运算,不但耗用大量微处理器运算性能,同时也极度使用电池电力

作过白平衡锁定动作后,自动白平衡就停止作用,不在这功能上消耗电力,可延长电池使用时间。有效降低相机操作温度。

相片效果

有时不错,有时色彩出错。拍摄没使用专业灰卡时,想后制调复现场色彩极为困难

色彩准确度比美专业摄影师在现场使用专业灰卡拍摄RAW,再以LightRoom后制方式还原现场色彩的传统方式。难分上下!

录影效果

移动镜头方向时会有白平衡运算不即时正确反应而造成的影片色偏和色彩漂移现象

在同一光源场景能保持稳定而正确的色彩比美顶级专业录影