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用AE模擬電影級別高畫質的較色調色原理

網上的調色教程講的多是操作,看完之后有收獲但不明就里,收獲的是“魚”不是“漁”。真想充實提高自己的筒子,還是應該從基礎學起。這玩意兒和武學一個道理,旁門左道上手快但越往后越容易出岔子


 


一級校色是調色的基礎,之所以叫一級校色而不叫一級調色有它的道理。一級校色做好了,二級調色才可能拉曲線、調色相、做分隔(Qualifier)、遮罩(Shapes)、跟蹤(Tracking),從而創建風格(Looks)


 


最近有時間的話我會翻譯一些調色方面的基礎內容


 


以下內容來自Alexis Van Hurkman的《Color Correction Handbook: Professional Techniques for Video and Cinema》,這本書的電子版在亞馬遜上才賣20幾美元,英語湊合的筒子可以讀一下



第三章:一級校色


本章介紹對圖像整體進行一級校色的常用方法


 


一個暖調場景


 



 


 


一個冷調場景



 

你更愿意在哪個房間中醒來?

 


色溫


 


所有的顏色都會受光線影響,不管光線是來自太陽、日常燈具還是電影燈具,光線可以用色溫(光線顏色)來描述。


 


色溫是調色師需要掌握的基本概念之一,因為色溫會影響觀眾對于顏色的感知。人眼能夠自適應色溫,但是機器不行,如果沒有校正白平衡,就會出現色偏。有時候色偏是人為需要的,比如日落場景,有的時候色偏則不受歡迎。


 


所有被攝影機記錄下來的光線都有其特定色溫,下圖是根據鎢絲燈校正的白平衡,所以室內的白色物體被正確顯示,室外射入的日光則發藍。



 


色溫以K為單位衡量,下圖是各種光線對應的色溫



 


色溫越高,光線越冷調,色溫越低,光線越暖調。從1600K到10000K,反映了日出/日落到正午之間的光線變化。


 


熒光燈的光譜分布不規則,偏綠和靛藍。左圖是熒光燈照明的場景,如果按照鎢絲燈做白平衡,顏色就會偏綠(注意門的部分),右圖是正確白平衡之后的結果。



 


想統一日常熒光燈的光線是比較困難的,因為品牌類型五花八門。有專門為拍攝設計的熒光燈。


 


另一種光譜分布不規則的燈具是路燈常見的鈉氣燈,嚴重偏橙黃色,如下圖所示



 


如果使用偏紅/橙的燈光作為主光源拍人物,膚色還是可以校正回來的,但是建筑物、車輛之類等就比較難校正了。


 


色度(Chroma)


 


只要光線照射到物體反射進鏡頭,攝影機就會記錄下顏色信息,色度是顏色信息的一部分,通常獨立于亮度信息存在。對于YCbCr編碼的視頻,色度記錄在視頻信號的Cb和Cr通道里。


 


最初引入色度是為了保證對黑白電視的后向兼容,后來也用于視頻壓縮,對色度進行子采樣可以降低吞吐,又不易察覺損失


 


任何以色度記錄的影像都有兩個特性:色相和飽和度


 


色相(Hue)


 


色相用于描述顏色的波長,它是紅(長波長)是綠(中波長,比紅短),還是藍(最短的可見波長)。顏色不同,色相就不同。色相以色輪表示


 



 


 


飽和度(Saturation)


 


飽和度用于描述顏色的濃度,比如究竟是艷紅還是淡紅。飽和度為0的圖像成為灰度圖像。


 


在色輪里,越靠近邊緣飽和度越高,色輪中心的顏色飽和度是0,色輪邊緣的顏色飽和度是100%


 


顏色越靠近邊緣越鮮艷,越靠近中心越平淡,直至到達色輪中心。


 


原色(Primary Colors)


 


紅Red、綠Green、藍Blue三色是原色,它們之間兩兩結合產生其他顏色,三原色加在一起就是純白。


 


要讓顯示器顯示任一三原色,只需要把其中一個通道調到100,其他兩個通道調到0。RGB三通道都調到100就是白色,都調到0就是黑色


 


這和我們的視覺系統十分相似,人類的顏色分辨能力來自三類視網膜細胞:紅敏感型、綠敏感型、藍敏感型。數量比為40:20:1,所以對藍色的敏感性最差


 


灰度圖像的RGB通道值



 


如果RGB通道的值相同,不管值為多少,得到的圖像都是灰度圖。如下圖所示,示波器上RGB三通道的波形完全相同,因此圖像沒有顏色。


 


基于這個特性,我們可以輕松定位問題。例如下圖畫面,左邊的白色柱子對應RGB波形左側最頂端的部分,可以看到三個波形頂端基本是對齊的,因此圖像的高亮區是比較自然的。



 


盡管R通道波形最強,但是從三通道波形上下端對齊我們可以判斷出:高亮區和陰影區都是比較自然的。


 


次生色(Secondary Colors)


 


次生色是任何兩個原色為100,剩下一個原色為0時得到的顏色。



 


紅R+綠G=黃yellow


綠G+藍B=青cyan


藍B+紅R=品紅magenta


 


下圖是彩條測試圖,包含三原色+三個次生色+黑白



 


互補色(Complementary Colors)


 


學習調色需要掌握的一條重要理論就是:互補色會相互中和


 


簡而言之,如下圖所示,互補色就是穿過色輪圓心的直線兩端指向的兩種顏色



 


如下圖所示,兩種互補色結合,其結果就是相互抵消,飽和度降低。兩種顏色越接近互補狀態,抵消作用就越明顯



 


色彩模型(Color Models)和色彩空間(Color Spaces)


 


色彩模型是用變量描述顏色的數學方法。色彩空間是存在與某一色彩模型中的預定義色彩范圍(即色域gamut)。例如,RGB是一種色彩模型,sRGB是定義RGB模型中色域的色彩空間。


 


3D色彩模型


 


色彩模型可以3D方式呈現。


 


RGB色彩模型呈現出來是塊狀,黑和白在兩個對角的頂點,對角線的中心代表飽和度為0,紅綠藍三原色位于三個頂點,與黑色所在的頂點相連。三個次生色(黃、青、品紅)位于三個頂點,與白色所在的頂點相連。



 


HSL色彩模型呈現出來是兩點錐形,黑白位于上下兩個頂點,飽和度為100的原色和次生色位于中間最肥的那一圈,連接黑白兩點的中心線代表飽和度為0


 


3D色彩模型在一些工具中會用到,比如Autodesk Flame的3D直方圖,Apple Color的3D示波器(如下圖所示),一級一些使用3D 摳像的工具


 



 


 


RGB與YCbCr色彩模型


 


簡單來說,我們接觸的視頻文件不是RGB編碼就是YCbCr編碼,所以調色工具也基于RGB或者YCbCr色彩模型工作,兩個模型之間可以對應轉換。因此當你處理YCbCr素材時,可以使用RGB示波器查看,調整RGB曲線個RGB lift/gamma/gain參數。



HSL色彩模型

HSL代表色相Hue、飽和度Saturation和亮度Luminance,有時也用HSB(色相、飽和度、黑度),HSL也是一種色彩模型,用上述參數描述顏色。

盡管視頻文件并不真正使用HSL編碼,但是很多調色軟件使用HSL工具,所以有必要了解HSL。HSL很方便,就色相、飽和度、亮度三個參數,用起來比較簡單。

想象一下如果是下面這種RGB面板,你改個顏色得多麻煩

 




2012-10-11 17:13 上傳

下載附件 (29.22 KB)





如果是HSL面板,那么很直觀調色相就行

 


 


色彩平衡(Color Balance)

大多時候在校準過的顯示器上,目測就可以發現素材的色彩平衡問題。比如用鎢絲燈打光的場景,如果白平衡設為日光,如左圖所示圖像就會偏橙,右圖是正確平衡的結果

 

同理如果白平衡設置為鎢絲燈/室內,室外場景就會發藍。
 

如果不是出于藝術考慮有意為之,顯然需要進行色彩校正。

矢量示波器(Vectorscope)

矢量示波器顯示的是一副圖像的色相和飽和度信息。
 
從圓心向外放射的方向代表某一色相,從圓心向外放射的距離代表該色相的飽和度
通常軟件自帶的矢量示波器沒圖示那么復雜,但最少都會有原色(R G B)和次生色(黃YL 青CY 品紅MG)的標記
圓心位置代表飽和度為0
穿過圓心的I線和Q線呈90度交叉

下圖是矢量示波器在不同軟件中的長相
 

前面講了圓心代表飽和度為0,如果一副圖像的調性應當是中性(Neutural)但是從示波器上看偏離了圓心,那么說明它存在色偏

如下圖所示,左圖的波形偏YL方向,所以圖像會偏色。也許這沒有問題,但起碼給你提了個醒,去和原圖比較一下,確保這是你要的效果
 
左圖偏離圓心了,右圖在圓心上,右圖的圖像看起來會比較中性。當然這不能保證你的色彩平衡就一定正確,但起碼大方向沒錯

用矢量示波器判斷飽和度

通過矢量示波器可以方便的判斷飽和度,色相從圓心向外放射越遠,飽和度越高。下圖的飽和度很低,從示波器上可以看到,波形幾乎都縮在圓心。
 

很多軟件可以放大示波器圖像,仔細分析的話可以看到波形還是向紅R和藍B有些放射的,但程度輕微,意味著R和B顏色很淡。
 

下圖是一副高飽和度圖像,示波器圖像的對應色相向外放射較遠。
 

從波形可以看到,紅R呈臂狀放射較遠,對應人物衣服顏色的藍B也呈臂狀放射較遠,畫面中的橙黃色呈云狀向黃YL方向,綠G和品紅Mg很少,所以這兩個方向幾乎沒有數據,整個波形在G和Mg方向呈收腰狀

RGB Parade示波器

RGB Parade示波器用于將RGB三通道的波形并排顯示,作用有兩個:1糾正色偏,2場景匹配。通過RGB Parade示波器你可以看到高亮區(波形頂端)、陰影區(波形底端)、中間調(波形中間部分)是否平衡

我們知道最亮的高亮區和最深的陰影區它們的飽和度接近0,所以在最上方100/IRE和最下方0/IRE這兩條線的位置,RGB三者的波形應該是對齊的

在下圖中,窗外的光線是冷調藍色,人物身后墻上的光線是中性,陰影比較深重。這些特性在示波器上都能看到。
 
素材下載
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=78109&uk=674117387

B通道波形左側的突起,反映了窗外冷調光線。R通道波形橫軸中間位置的突起,反映了人物面部偏暖。而人物身后墻壁(畫面右側)之所以呈中性,是因為RGB三通道的波形右側幾乎是對齊的
 


學會看RGB Parade

RGB Parade本質上是波形示波器,只不過分別顯示RGB三通道的波形。讀RGB Parade示波器需要學會比較三通道波形的高度和形狀。

和波形示波器一樣,RGB Parade的波形也是對應一副圖像從左至右的調性。只不過波形示波器顯示的是亮度信息波形,RGB Parade顯示的是RGB三通道信息的波形。不明白波形和圖像對應關系的同學,看下面這張圖,當你把圖像和波形上下對齊再看,是不是有點感覺了,比如圖像里窗戶那個亮條,剛好對著下面波形的突起
。 
 


通過讀下圖的波形,我們知道它的顏色是準確和中性的,因為RGB三個波形的高度相同,特別是頂部和底部都對齊。再仔細看波形,對于高亮陰影和低飽和度物體它們的RGB是高度一致的,而高飽和度物體的波形高度肯定是不一致的
 
素材下載
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=78108&uk=674117387


如下圖所示,把圖像拆成R、G、B三張圖,再把RGB三個波形疊加到各自圖像上,觀察波形和圖像的對應關系。盡管三個波形的高亮區(柱子、窗戶)高度相同,R通道對應面部的波形要比其他兩個通道更強(高),這是合理的。磚墻位置,R通道也比G和B墻,也是合理的。
 

素材下載
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=78101&uk=674117387

通過比較波形你可以檢查色彩平衡。簡單來說,色偏是一或兩個通道過強或者過弱造成的,看RGB Parade波形就可以發現問題。

稍微看一眼下圖的波形就知道拍攝時白平衡設置有問題。R通道明顯最強(高),G通道次之,說明整幅圖像都會向橙黃色偏(見次生色原理,R+G=Y黃)
 
素材下載
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=78105&uk=674117387


不管色偏是什么原因造成的,觀察波形,只要有通道鶴立雞群就知道有色偏存在。

再觀察下圖,B通道的底部明顯比R和G通道低,說明最深的陰影區存在色偏,黑色看起來像洗過一樣。藍通道頂部也高但這是合理的,因為夜景下人物本身就偏藍。

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