IT工程師數位筆記本

白平衡（WB）就是去除不真實色偏的過程，讓外觀呈白色的物體在照片中也是白色的。恰當的相機白平衡還需要考慮光源的“色溫”，而色溫指的是白光的相對暖度和冷度。我們的眼睛在不同的光源下能夠很好地判斷什么是白色，但是數碼相機使用自動白平衡（AWB）功能時通常會有很大的困難，而且可能會造成難看的藍色、橙色甚至綠色色偏。了解數字白平衡有助于避免出現這些色偏，讓攝影者能夠在更大范圍的光照條件下拍出更好的照片。

色偏

日光白平衡

背景知識：色溫

色溫描述的是從“黑體”（blackbody）輻射出來的、具有其表面溫度的光譜。黑體是指能吸收所有入射光的物體，它既不反射光線，也不會讓光線通過。在日常生活經驗中，我們可以將黑體輻射看成是加熱金屬或石頭：加熱到一定溫度后，金屬或石頭會變成“紅熱”的，繼續加熱時會變成“白熱”的。同樣，黑體在不同的溫度下也有不同的“白光”色溫。盡管名字叫白光，但是看起來像是白色的光線在可見光光譜中不一定包含均勻分布的顏色：

圖字：

Relative Intensity：相對強度

Wavelength（nm）：波長（納米）

每個溫度的相對強度已進行標準化（單位為 K，即開爾文）。

注意 5000K 的色溫如何產生基本自然的光線，而 3000K 和 9000K所產生的光譜分別包含有更多的橙色和藍色波長。隨著色溫的升高，顏色會變得越來越冷。這可能和我們的直覺相反，但這一事實告訴我們，波長越短的光線包含的能量越高。

對于從來沒接觸過真正黑體的攝影者而言，為什么用色溫來描述光線非常有用？幸運的是，日光和鎢絲燈泡等光源都非常接近地模仿了黑體所形成的光分布，但其他一些光源則與黑體相差甚遠，如熒光燈和絕大部分商業照明燈。因為攝影者從來不使用術語“色溫”來表示真正的黑體光源，因此該術語暗指類似于彩色黑體的“相關色溫”。下表可以作為一些常見光源的相關色溫參考：

色溫光源1000-2000K燭光2500-3500K鎢絲燈泡（家用型）3000-4000K日出/日落（天空明亮）4000-5000K熒光燈5000-5500K電子閃光燈5000-6500K晴天下的陽光（頭頂上的陽光）6500-8000K中度陰天9000-10000K重度陰天

實戰：JPEG 和 TIFF 文件

由于有些光源不像黑體輻射，因此除了色溫，白平衡中還使用了另一個變量：綠色-洋紅色偏。在正常的日光環境下通常沒有必要調整綠色-洋紅色偏，但是在熒光和其他人造光環境下，可能需要對白平衡進行大量的綠色-洋紅色偏調整。

幸運的是，絕大多數數碼相機都有多種預設白平衡，因此在緊急拍攝時不需要調節色溫和綠色-洋紅色偏。左圖列出了最常用的白平衡符號。

前三個白平衡模式足以應對一定的色溫范圍。所有數碼相機都支持自動白平衡，而且在一定的色溫范圍內使用最佳的猜測算法——通常是 3000/4000K-7000K 之間。使用自定義白平衡時，可以在相同光照條件下對一張灰度參考已知的照片進行拍攝，然后相機將其設置為未來拍攝所用的白平衡。如果使用“開爾文”白平衡，你可以在更大的范圍內設置色溫。

剩下的 6 個白平衡選項是按照色溫逐漸升高的順序排列的，但許多卡片機沒有陰天白平衡選項。有些相機還有“熒光燈 H”設置，專門用于更新型的、根據日光進行過校準的熒光燈。

以上白平衡描述和符號只是對它們能夠出色處理的實際光線的大致估計值。實際上，在日光環境下也可以使用“多云”白平衡，具體取決于拍攝的具體時間、海拔或霧霾程度。總體而言，如果照片在 LCD 屏幕預覽中看起來過冷（無論采用什么樣的設置），就可以選擇上列符號中比較靠下的來快速增加色溫。如果照片仍然太冷（或者是太暖），可以通過“開爾文”設置手動輸入色溫值。

如果所有選項都不行，而且后來在電腦上查看照片時白平衡仍然不正確，可以通過調節色彩平衡來去除其他的色偏。另一種辦法是，在 Photoshop 中使用“色階”工具時，可以使用“設置灰點”吸管點擊無色參照物（參見“自然參照物”小節）。應該盡量避免使用這兩種方法，因為它們會顯著降低圖像的位深。

實戰：RAW 文件格式

到目前為止，最佳的白平衡解決方案就是用 RAW 文件格式進行拍攝（如果相機支持此格式），因為這種格式允許你在拍攝*后*再設置照片的白平衡。RAW 文件還允許你根據更大范圍的色溫和綠色-洋紅色偏來設置白平衡。

使用 RAW 文件時設置白平衡非常簡單。只需調整色溫和綠色-洋紅色滑塊，直到色偏消失即可，或者點擊照片內的自然參照物（參見下一小節）。即使只有一張照片中包含自然參照物，你都可以點擊它，然后將得到的白平衡設置用在剩下的類似照片上（假設光照條件相同）。

自定義白平衡：選擇自然參照物

自然參照物通常用在對顏色比較苛求的項目，或者預計自動白平衡會遇到問題的情況中。自然參照物可以是景色的某些部分（如果幸運的話），或者是隨身攜帶的物品。在下面的例子中我們幸運地找到了一個參照物，否則這種黃昏景色會發藍。

圖字：

Neutral Reference：自然參照物

另一方面，預先做好的便攜參照物通常更為精確，因為在自然環境中很可能會將非自然的參照物看成是自然的。便攜參照物可以是非常昂貴的攝影專用參照物，也可以是便宜的家用物品。理想的灰色參照物應該能夠同等地反射光譜中的所有顏色，而且在更大的色溫范圍中也能如此。下圖是一個預先做好的灰色參照物：

在家中可以找到的常見自然參照物包括咖啡罐或品客薯片筒的蓋子內側。這兩種物品不僅便宜，而且也比較準確，當然定制的攝影用參照物仍是最佳選擇（如上圖所示的灰卡）。可以用自制的設備來測量光源的入射光色溫或反射光色溫。絕大部分自然參照物都用來測量反射光，而像白平衡表或“ExpoDisc”等專業設備可用來測量入射光（因此理論上更準確）。

使用圖像噪點比較多的自然參照物時要格外小心，因為點擊看似灰色的區域實際上可能會選擇了彩色噪點所導致的彩色像素：

如果軟件支持，在使用有噪點的圖像處理白平衡時最好的解決辦法是用有噪點的灰色區域的平均像素作為參照物。如果正在使用 Adobe Photoshop，可以是 3x3 或 5x5 平均像素值。

自動白平衡注意事項

有些拍攝對象會給數碼相機的自動白平衡造成問題，即便在正常的日光條件下也是如此。例如，有些獨特的拍攝對象會導致圖像的暖色或冷色過多。下圖展示了一個拍攝對象主要為紅色的場景，它讓相機誤認為這種色調是暖色光源引起的。然后相機會嘗試對此進行補償，讓圖像的一般顏色更接近于自然色，但這樣做的結果是意外地讓石頭出現了藍色色偏。有些數碼相機更容易出現此類問題。

自動白平衡

自定義白平衡

（自定義白平衡使用 18% 灰卡作為自然參照物。）

照片至少包含一個白色或高亮無色的元素時，數碼相機的自動白平衡通常會更高效。當然，不要為了包含無色的物體而嘗試改變照片的構圖，只需要知道缺少該物體時自動白平衡可能會出現問題。在下圖中，如果沒有白色的小船，相機的自動白平衡就會錯誤地讓照片的色溫稍微偏暖。

混合光照

色溫不同的多個光源會讓白平衡變得更復雜。在一些光照場景中可能根本沒有真正“正確的”白平衡，并且將根據顏色準確性最重要的地方來設置白平衡。

參照物：

月亮

石頭

圖字：

Moonlight Sky：月光照亮的天空

Indoor Lighting：室內光線

在混合光照條件下，自動白平衡通常會為整個場景計算一個平均色溫，然后以此作為白平衡。這種方法通常是可行的，但是與眼睛所感知的場景相比，自動白平衡往往會夸大每個光源的色溫差異。

如果混合光照包含了室內光線和自然光，那么夸大的色溫差異會更明顯。對于要求比較苛刻的照片，可能需要每個光照區域都采用不同的白平衡。另一方面，有些人更喜歡讓色溫保持原樣。

注意左邊建筑物的色溫很暖，而天空的色溫則有些偏冷。這是因為我們根據月光設置了白平衡，這樣才能讓下面的人造燈光呈現出暖色。以自然光線為基礎的白平衡通常會生成更為真實的照片。如果選擇“石頭”作為白平衡參照物，就會發現天空的藍色變得很不真實。