光线|色相_照片摄影处理中的基本知识

篇首语：本文由编程笔记#小编为大家整理，主要介绍了照片摄影处理中的基本知识相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

• 1.曝光
• • 1.1 什么是曝光
  • 1.2 不同曝光量的效果
  • 1.3 怎么判定正确曝光度
  
  
• 2. 成像原理
• • 2.1 小孔成像
  • 2.2 透镜成像
  • 2.3 单反相机结构
  
  
• 3. 对焦
• • 3.1 什么是对焦&＃xff1f;
  • 3.2 景深
  
  
• 4. 色彩理论与调色基本知识
• • 4.1 原色及色彩的属性
  • 4.2 加色原理
  • • 减色原理
    • 色彩的属性
    
    
  
  
• 色域

https://www.sohu.com/a/229943268_100092314

1.1 什么是曝光

曝光&＃xff0c;是指光学镜头吸收景物发出的光线 &＃xff0c;汇聚投影在感光材料或投射的光导材料上&＃xff0c;并记录于数位感光元件上。

曝光量的大小&＃xff0c;是光源照度与曝光时间的乘积&＃xff0c;即曝光量&＃61;照度×时间&＃xff0c;取决于感光材料或光导材料受到光的照度以及曝光时间

在摄影中&＃xff0c;曝光量是透过调节光圈的大小和快门速度来实现的。

• 如果照片中的景物过亮&＃xff0c;而且亮的部分没有层次或细节&＃xff0c;这就是曝光过度&＃xff08;过曝&＃xff09;&＃xff1b;
• 如果环境太暗&＃xff0c;照片比较黑暗&＃xff0c;无法真实反应景物的色泽&＃xff0c;就是曝光不足
• 正确曝光&＃xff0c;应该是透过控制曝光量使被摄体的明暗比在画面中得到最佳效果。

另外调整曝光量&＃xff0c;达到了创作者想实现的画面效果&＃xff0c;符合造型的需要&＃xff0c;在这样的情况下&＃xff0c;只要我们想要表达的主体曝光是正确的&＃xff0c;都可以说是准确的曝光。

1.2 不同曝光量的效果

曝光过度的照片&＃xff0c;整体画面亮度过高&＃xff08;偏白&＃xff09;

曝光量偏低的照片&＃xff0c;整体偏暗

曝光正常的图片

1.3 怎么判定正确曝光度

通过「色阶分布图显示」功能来判断所拍摄的照片&＃xff0c;其曝光是否正确。

色阶分布图是透过波形参数来确定照片曝光精准度的工具&＃xff0c;现在许多高阶相机在取景的时候就能够看到即时的色阶分布图。

色阶分布图使用曲线峰的方式来显示图元在图片中的分布情况&＃xff0c;以及图片在暗调&＃xff08;色阶分布图的左侧显示&＃xff09;、中间调&＃xff08;中间部分显示&＃xff09;和高光&＃xff08;右侧显示&＃xff09;中是否包含足够的细节&＃xff0c;以便用户进行较好的色彩校正。

由于数位相机当中的色阶分布图不是非常的清楚&＃xff0c;所以我们使用Photoshop当中的图像色阶分布图来进行说明&＃xff0c;它们对于同样一张照片的显示是完全一致的。

色阶分布图上的横轴代表亮度值&＃xff0c;范围为0&＃xff08;黑色&＃xff0c;Shadows&＃xff09;∼255&＃xff08;白色&＃xff0c;Highlights&＃xff09;&＃xff0c;而纵轴代表每一亮度值当中图片所含的画素数量。随着可以从例图中看到&＃xff0c;在视窗的下方有一个由黑色到白色的带状光谱。

在进行摄影的时候&＃xff0c;可以透过LCD预览选项当中的色阶分布图来了解拍摄场景的曝光情况。当峰波偏向左侧时&＃xff0c;表示该照片偏暗&＃xff1b;当峰波偏向右侧时&＃xff0c;表示该照片偏亮。针对上述出现的情况&＃xff0c;下面将使用具体的照片进行关于「色阶分布图」的使用教学。

如下图所示的色阶分布图&＃xff0c;图片在暗调上&＃xff0c;几乎没有多少画素&＃xff0c;所有的分布几乎都集中到高光区域&＃xff0c;并且在高光部分有画素溢出&＃xff0c;所以这张照片明显属于过曝。

过渡曝光图片及其色阶图&＃xff1a;

曝光不足图片及其色阶图&＃xff1a;

可以看到下图的色阶分布图&＃xff0c;画素几乎都集中在中间调的附近&＃xff0c;暗调和高光部分的画素少得可怜。因此这幅照片缺乏的是对比度&＃xff0c;致使照片看起来没有层次感。

透过色阶分布图的帮助&＃xff0c;具体分析了一些照片当中常见的几种图片缺陷。那么&＃xff0c;到底什么样的照片才算是曝光正确的呢&＃xff1f;它的色阶分布图提供的资讯又是什么样子的呢&＃xff1f;下面的照片&＃xff0c;给人的感觉就比较舒服。整张照片的层次感比较强&＃xff0c;而且暗调和高光分布均匀&＃xff0c;不显得对比过于强烈。从色阶分布图当中可以看到&＃xff0c;画素集中到中间调&＃xff0c;而暗调和高光部分也都有一部分画素&＃xff0c;因此这幅照片的色调基本上合乎曝光正确的要求。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/149061940

2.1 小孔成像

特点&＃xff1a;成像模糊&＃xff0c;像上点的光线很少。

2.2 透镜成像

领用透镜对光线的特殊折射聚光现象&＃xff0c;增加成像的清晰度&＃xff08;利用透镜代替小孔&＃xff09;

当我们把各类的透镜以某种方式结合在一起的时候&＃xff0c;镜头便这么出现了。

佳能RF24-240mm的镜头结构

2.3 单反相机结构

什么是单反&＃xff1f;
简单理解&＃xff0c;就是只有一个镜头&＃xff0c;通过一个反光镜左右&＃xff0c;将景物的光线反射到取景框中&＃xff0c;供人眼观看。

整个拍摄的过程如下。

我们通过8&＃xff08;取景器&＃xff09;观察到经过2&＃xff08;反光镜&＃xff09;以及7&＃xff08;五棱镜&＃xff09;反射的光线&＃xff0c;看到了需要拍摄的物体
按下快门&＃xff0c;2&＃xff08;反光镜&＃xff09;抬起到5的位置&＃xff0c;3&＃xff08;快门帘&＃xff09;拉起来&＃xff0c;光线投射到4&＃xff08;传感器&＃xff09;上。
拍摄完成后&＃xff0c;2&＃xff08;反光镜&＃xff09;落下&＃xff0c;可以继续通过8来取景

https://www.zhihu.com/question/21427158

3.1 什么是对焦&＃xff1f;

对焦就是通过改变透镜与成像面的距离&＃xff0c;使得拍摄物成像清晰

什么是「成像清晰」&＃xff0c;不严谨的理解就是&＃xff1a;物体上一点发出的光线经过透镜后汇聚于成像底片上的同一点的时候&＃xff0c;便是成像清晰。如图1所示&＃xff1a;

小人身上其他点发出的光线&＃xff0c;汇聚于成像面上的其他点。
即&＃xff1a;

• 同一点发出的各个方向的光线&＃xff0c;经过镜头后必定汇于同一点。
• 同一平面上的不同的点发出的光线&＃xff0c;汇聚于同一对应平面的不同点。

也就是说&＃xff0c;我们要拍摄的物体&＃xff0c;为了使他成像清晰&＃xff0c;需要使得小人的上各点发出的光线聚集在成像面上。如果不在呈现面上&＃xff0c;就要调整镜头&＃xff0c;这个调整过程便是对焦。如下图。

3.2 景深

在上图中&＃xff0c;除了b点外&＃xff0c;其他的平面上的点&＃xff0c;不同方向的光线没有严格的汇聚于一点&＃xff0c;而是形成了一个小块区域。但是人眼分辨能力有限&＃xff0c;只要该区域足够小&＃xff0c;在人员看来就仍然是“清晰”的。因此&＃xff0c;b 平面前后一定具体&＃xff08;深度&＃xff09;范围内的景物&＃xff08;途中从a到c 最终的成像都是清晰的&＃xff0c;这一深度称为景深&＃xff09;。

物体上点发出的光线在成像面上形成的模糊区域称之为弥散圆。之所以是圆形&＃xff0c;主要是因为光圈是圆形的。

下面是一个比较详细的成像面上的聚焦情况图。

https://www.bilibili.com/read/cv2400803

自然界中的色彩是丰富多彩的,在详细说明色彩之前&＃xff0c;我们首先需要了解&＃xff1a;色是受光影响的&＃xff0c;色彩的本质&＃xff1a;色彩的本质是光&＃xff0c;色是由光决定的&＃xff0c;光是由色表现的。

4.1 原色及色彩的属性

所谓的原色就是不能通过其他颜色混合配出的基本色。举个例子&＃xff0c;10进制中的基本数字就是0-9&＃xff0c;其他的所有的数都可以通过这10个数字通过不同的组合而成&＃xff0c;而其中的任何一个数字&＃xff08;比如0&＃xff09;&＃xff0c;不能通过1-8 &＃xff0c;或其他的数字组合而成。

肉眼可见的色彩空间通常由3种基本色组成&＃xff0c;称为“三原色”。

可见光中的三原色分别是&＃xff1a;红&＃xff0c;绿&＃xff0c;蓝。

不同比例的不同颜色的光通过进行混合&＃xff0c;就会得到多种多样的其他的光。

在色相环中&＃xff0c;不同的光之间的关系&＃xff1a;

• 同类色&＃xff1a;色相之间大约30度以内可称为同类色&＃xff0c;也就是说色相很接近。比如&＃xff1a;红色和橙色紫红色的关系。
• 近似色&＃xff1a;色相之间相距60度左右可称之为近似色&＃xff0c;红色和黄色品红色就可以称之为近似色。
• 中差色&＃xff1a;色相之间相距90度左右&＃xff0c;红色和黄绿紫色的关系就属于中差色。
• 对比色&＃xff1a;色相之间相距120度左右&＃xff0c;红色和绿色蓝色的关系就属于对比色。
• 互补色&＃xff1a;色相之间相距180度&＃xff0c;红色和青色就属于互补色。

那不同的光、颜料混合&＃xff0c;会得到什么其他的颜色&＃xff0c;这个原理是什么&＃xff1f;这就是光的加色原理、色的减色原理所要说明的。

4.2 加色原理

加色法是光源合成光线的原理。显示屏是一个光源&＃xff0c;本身可以发出红、绿、蓝三种颜色的光线。通过调节红、绿、蓝三种颜色的强度&＃xff0c;来合成其它。&＃xff08;加色模式就是颜色越加明度越高&＃xff09;

减色原理

减色法是物体表面反射光线的原理。一些物体可以反射所有波长的光线&＃xff0c;比如白纸&＃xff0c;所以我们看到画纸是白色的&＃xff1b;而像用来画画的颜料只能反射一部分波长的光线&＃xff0c;红色的颜料反射红色的光线&＃xff0c;其余光线被颜料吸收了&＃xff08;减去了&＃xff09;&＃xff0c;所以我们只看到红色。&＃xff08;减色模式则反之&＃xff0c;颜色越加明度越低&＃xff09;

色彩的属性

饱和度&＃xff1a;一个颜色的鲜明程度叫做颜色的饱和度&＃xff0c;如果彩色饱和度高&＃xff0c;那这个物体就是深色&＃xff0c;如深红、深绿等&＃xff0c;饱和度也是色度的一种表现程度&＃xff0c;也即彩色的纯洁性&＃xff0c;如果物体反射光的光谱很窄&＃xff0c;它的饱和度越高。

明度&＃xff1a;是指白黑系列上非彩色的反射率&＃xff0c;指色彩的明暗程度&＃xff08;取决于反射光的强弱&＃xff09;&＃xff0c;即色彩的深浅差别。色彩的明度差别包括两个含义&＃xff1a;一是指某一种色的深浅变化&＃xff1b;二是指不同色相之间存在着明度的差别。色调、饱和度、明度是颜色的三个基本属性&＃xff0c;非彩色只有明度的差别。

用一个三度空间的纺锤体把颜色的三个基本属性、色调、饱和度、明度全部表现出来。垂直轴代表白黑系列明度的变化&＃xff0c;顶端是白色&＃xff0c;中间是各种过渡的灰色&＃xff0c;底部是黑色&＃xff0c;越在上方&＃xff0c;明度越大&＃xff0c;中心是中灰色。圆周上各点代表光谱上不同色调&＃xff0c;红、橙、黄、绿、蓝、紫。从圆周向圆心的过渡表示颜色的饱和度逐渐降低&＃xff0c;即于中轴的垂直距离越短&＃xff0c;饱和度越小。

色光混合的能量等于各色光能量值相加&＃xff0c;明度也是增加的。

两个颜色只有其色调、彩度、明度三者都相同&＃xff0c;这两种颜色才相同。否则&＃xff0c;其中一个特性不同&＃xff0c;两种颜色也不相同。正因为这样&＃xff0c;我们就可以通过改变颜色特性三个参数中的一个&＃xff0c;便可获得一种新的颜色。

&＃xff08;2&＃xff09;在呈色的基础上&＃xff0c;加入白色将原来的颜色冲淡就可以得到彩度不同

&＃xff08;3&＃xff09;在呈色的基础上加入不等量的黑色&＃xff0c;就可以得到明度不同的各种颜色。

https://www.douban.com/note/686255888/

色域, 又称色彩饱和度&＃xff08;color gamut&＃xff09;, 是一个技术系统能够产生的颜色总和, 表示色彩鲜艳程度。

1931年&＃xff0c;国际照明委员会CIE制订了一套CIE1931RGB色彩系统&＃xff0c;规定将700nm的红、546.1nm的绿以及435.8nm的蓝作为标准三原色。以它们为基础构成三角形或多边形空间&＃xff0c;囊括它们构成的各种补色就形成了下面这张图&＃xff0c;这基本就是人眼所能看到的所有色彩了&＃xff0c;这货的标准名称叫做“CIE1931-xy色度图”。

色域越高即包含的颜色越丰富&＃xff0c;越接近肉眼所见的真实色彩。遗憾的是由于技术的限制&＃xff0c;无论是彩色显示器还是印刷行业&＃xff0c;都无法100%还原CIE中的全部颜色。但总要有个标准对吧&＃xff0c;否则大家都不一致&＃xff0c;在设计之初看到的是浅蓝色&＃xff0c;到了别的屏幕或印刷品上就变成了深蓝色&＃xff0c;造成混乱。

参考文献&＃xff1a;
https://www.sohu.com/a/229943268_100092314
https://zhuanlan.zhihu.com/p/149061940
https://www.bilibili.com/read/cv2400803
https://www.douban.com/note/686255888/