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什么是色溫?它對攝影有哪些影響?

2012-03-13 giai

色溫,單位:開爾文[K]

當光源所發出的顏色與"黑體"在某一溫度下輻射的顏色相同時,"黑體"的溫度就稱為該光源的色溫。" 黑體"的溫度越高,光譜中藍色的成份則越多,而紅色的成份則越少。例如,白熾燈的光色是暖白色, 其色溫表示為2700K,而日光色熒光燈的色溫表示方法則是6000K。色溫全稱為開爾文溫度,色溫的單位是K,即Kelvin、開爾文。和我們中國人平時用的攝氏溫度一樣, 色溫也是溫度的一種計量單位。只不過色溫是對光的溫度的一種描述。

 什么是色溫?它對攝影有哪些影響?

(圖源網絡,侵刪)

色溫的定義

色溫指的是光波在不同的能量下,人類眼睛所感受的顏色變化。在色溫的計算上,是以Kelvin為單位,黑體輻射的0°Kelvin=攝氏-273 °C作為計算的起點。將黑體加熱,隨著能量的提高,便會進入可見光的領域,例如,在2800°K 時,發出的色光和燈泡相同 ,我們便說燈泡的色溫是2800 °K。可見光領域的色溫變化,由低色溫至高色溫是由橙紅-->白-->藍。

 

色溫的特性

1. 在高緯度的地區,色溫較高,所見到的顏色偏藍。

2. 在低緯度的地區,色溫較低,所見到的顏色偏紅。

3. 在一天之中,色溫亦有變化,當太陽光斜射時,能量被(云層、空氣)吸收較多,所以色溫較低。當 

太陽光直射時,能量被吸收較少,所以色溫較高。

4. Windows的sRGB色彩模型是以 6500 °K 做為標準色溫,以D65表示之。

5. 清晨的色溫大約在4400°K。

6. 高山上色溫大約在6000°K。

 色溫圖對比

(圖源網絡,侵刪)


在拍攝黑白片的時候,只考慮光的強度就可以了。而拍彩色片,除了準確估計曝光外,還要考慮光源的色溫,把握好色彩平衡。否則,拍出來的照片得不到正確的色彩平還原。色溫是什么呢?色溫是一種物理現象,即把金屬加熱到一定溫度時,就呈現出有顏色的可見光。這種光隨著溫度的升高而變化,這種光源的溫度就叫該光源的色溫。

 

光源在發光的同時也釋放熱量,不同光源燃點所產生的熱量不同,所發出的光也出現不同色彩的變化。 由于這樣的變化,每一種光源都發射出特定波長的色彩,形成與與被照明物體自身色彩的混合色彩。光 的色值是作為一種溫度來測量的,因為當某一物體,比如一塊金屬片通過加熱的時候,它隨著加熱的燃燒的溫度的升高,發射出從紅色到黃色以至白色的光線,如果燃燒的金屬片不出現化學或物理變化,它甚至還會發射出藍色光線。色溫的度數不是光源燃燒的溫度,它是光源發光所產生色彩的指示,蠟燭發射黃紅色光線的色溫值是2000K,并不表示蠟燭燃燒能夠達到2000°F的溫度。

 各色溫拍攝對比

(圖源網絡,侵刪)

其實色溫,實際上指光源的光譜成分。比如,晴天中午前后的陽光,在視覺感受是白光,實際上是由許多單色光混合而成的。早晚的時間不同,或天氣的陰情變化,光源中色光的比例也在變化,也就是光源的光譜成分在變化。如果光譜成分中短波光線所占的比例增加,長波光線所占比例減少,光就偏藍,色溫就升高;反之,光譜成分中長波比例增加,短波光線所占比例減少,光就便紅,色溫就低。因此攝影上,色溫的高低,只是意味著光源中所含的紅、藍色的不同比例,與實際溫度無關。色溫用開爾文度( K)表示。

 

用以計算光線顏色成分的方法,是19世紀末由英國物理學家洛德.開爾文所創立的,他制定出了一整套色溫計算法,而其具體測定的標準是基于以一黑體輻射器所發出來的波長。

 

開爾文認為,假定某一純黑物體,能夠將落在其上的所有熱量吸收,而沒有損失,同時又能夠將熱量生成的能量全部以“光”的形式釋放出來的話,它便會因受到熱力的高低而變成不同的顏色。例如,當黑體受到的熱力相當于500—550攝氏度時,就會變成暗紅色,達到1050一1150攝氏度時,就變成黃色…… 

因而,光源的顏色成分是與該黑體所受的熱力溫度相對應的。只不過色溫是用開爾文(K)色溫單位來表示,而不是用攝氏溫度單位。打鐵過程中,黑色的鐵在爐溫中逐漸變成紅色,這便是黑體理論的最好例子。當黑體受到的熱力使它能夠放出光譜中的全部可見光波時,它就變成白色,通常我們所用燈泡內的鎢絲就相當于這個黑體。色溫計算法就是根據以上原理,用。K來表示受熱鎢絲所放射出光線的色溫。根據這一原理,任何光線的色溫是相當于上述黑體散發出同樣顏色時所受到的“溫度”。

 色溫對比圖

(圖源網絡,侵刪)

顏色實際上是一種心理物理上的作用,所有顏色印象的產生,是由于時斷時續的光譜在眼睛上的反應,所以色溫只是用來表示顏色的視覺印象。

 

彩色膠片的設計,一般是根據能夠真實地記錄出某一特定色溫的光源照明來進行的,分為5500K日光型、3400K強燈光型和3200K鎢絲燈型多種。因而,攝影家必須懂得采用與光源色溫相同的彩色膠卷,才會得到準確的顏色再現。如果光源的色溫與膠卷的色溫互相不平衡,就要靠濾光鏡來提升或降低光源的色溫,使與膠卷的厘定色溫相匹配,才會有準確的色彩再現。

 

通常,兩種類型的濾光鏡用于平衡色溫。一種是帶紅色的81系列濾光鏡,另一種是帶微藍色的82系列濾光鏡。前者在光線太藍時(也就是在色溫太高時)使用:而后者是用來對付紅光,以提高色溫的。82系列濾光鏡使用的機會不如81系列的多。事實上,很多攝影家的經驗是,盡量增加色溫,而不是降低色溫。用一枚淡黃濾光鏡拍攝最平常的日落現象,會產生極其壯觀的效果。

 

美國一位攝影家的經驗是,用微紅濾光鏡可在色溫高達8000K時降低色溫,而用藍濾光鏡可使日光型膠卷適用于低達4400K的色溫條件。平時,靠使用這些濾光鏡幾乎可以在白天的任何時候進行拍攝,并取得自然的色調。但是,在例外的情況下,當色溫超出這一范圍之外時,就需要用色彩轉換濾光鏡,如琥珀色的85B濾光鏡,可使高達19000K的色溫適合于日光型膠卷。相反,使用燈光型膠卷配以82系列的濾光鏡,可使色溫下降到2800K。

 

倘若需要用日光型膠片在用鎢絲燈照明的條件下拍攝時,還可以用80濾光鏡。如果當時不用TTL曝光表測光的話,須增加2級光圈,以彌補光線的損失。而當用燈光型膠片在日光條件下拍攝時,就需用85B濾光鏡,需要增加2/3級光圈。

 

在數碼相機上,沒有膠卷,那么怎樣來處理色溫這個問題呢?這就要提到數碼相機的專有名詞“白平衡”了。白平衡這個概念在普通的相機中是沒有的。因為膠卷的感光已經固定了,只有CCD在作感光元件時才有,一般都是自動控制的,但作為專業用最好有手動白平衡控制功能。


標簽: 色溫
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