三面角公式达芬奇调色基础 色彩理论

2020年10月7日发(作者：傅昭)
一、光与色

在这个世界上，没有光就没有色。一般而言，光是人眼可以看见的一系列
电磁波，也称可见光谱。严格来首，科学所定义的光是所有的电磁波普。这意
味着，人眼看得见 的光和看不见的光都是存在。达芬奇调色所关注的都是可见
光。
可见光的范围没有一个明确的 界限，一般人的眼镜所能接受的光波长在
380~760nm之间。除此之外的电磁波都属于不可见光。 小于380nm的电磁波
还包括紫外线，X射线和Y射线等，大于760nm的电磁波包括红外线、微波
和广播电波等。光的颜色跟波长和频率有光，可见光中紫光频率最大，波长最
短，红光刚好相反 。
光具有波粒二象性。波：宏观上光表现出波动性；粒：微光来看光是由光
子组成， 具有粒 子性。所有光在传播过程中因为不同的传播介质会产生反射、
折射或衍射。色散现象就是说明光在介质中 的速度随光的频率而变。光的色散
可以用三棱镜、衍射光栅、干涉仪来实现。

（光的色散示意图）
（人类眼睛里看到的彩虹是如何形成的）
白光是由红、橙、黄、绿、蓝 、靛、紫等各种色光组成的，叫做复色光。
红、橙、黄、绿等色光叫作单色光。复色光分解为单色光的现 象叫光的色散。
牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散，把白光分解为彩色光带，即
光谱。
人类能够看到影像必须满足三个条件：①光源：自然光或人造光；②接收
器：眼镜；③ 处理器：大脑。
二、色彩模式—色光三原色（RGB）

光线进入眼镜的方式只有两 种：一种是光线从光源出来后直接照射进眼镜，
另一种是光线先照射到物体上，然后反射到眼睛里。根据 这两种不同的获取光
线的方式，对应着两种色彩模式，前一种对应的是加色模式
（RGB），后一种对
应的是减色模式。
（色彩减色模式在影视调色中极少用到）

可见光谱中的大部分颜色可以又3中基本光色按不同的比例混合而成，就
是红（Red）、绿（Gree n）、蓝（Blue）三原色光。这3种光以相同的比例
混合且达到一定的强度，就呈现白色（白光）； 若3种光的强度为零，就是黑
色（无光）。这就是RGB加色模式，这种模式被广泛应用于电视机、显示 器
等主动发光的产品中。
达芬奇调色及其他后期软件都是基于RGB色彩模式的，所以，我们 将把主
要的精力放在学习RGB色彩模式上。调色软件中的色轮如图所示。
通过色轮可以很容易掌握
RGB的加色模式，其公式如下：
R（红）+G（绿）=Y（黄）
R（红）+B（蓝）=M（品红）
B（蓝）+G（绿）=C（青）
根据以上公式我们可以得出调色基本规则，例如，我们要为图 像增加红色，
则至少有两种方法可以实现。一种是只增加红通道的数值，由于每一个像素的
红通 道的数值都增加了，所以整个图像就会偏红，同时增加了整个图像的亮度。
一种是降低红的反色青（在色 轮上看二者在180°对角线），但是达芬奇软件不
让我们直接操作青颜色通道，所以我们利用加色公式 ：B（蓝）+G（绿）=C（青），
同时降低蓝和绿的数值，这就等于降低了青，同时也就等于增加了红 ，画面同
样会偏红，不过由于降低了蓝和绿，所以整个画面的亮度会有所降低。
三、颜色深度

计算机采用一种称作“位（bit）”的记数单位来记录所表示颜色的 数据。当这
些数据按照一定的编排方式被记录在计算机中，就构成了一个数字图像的计算
机文件 。“位（bit）”是计算机存储器里的最小单位，它用来记录每一个像素颜
色的值。图像的色彩越丰富 ，“位（bit）”越多。
（bit 也被音译为比特）

达芬奇中的位深度是指每个 颜色通道的位深度。比特越高的素材，宽容度
也就越高，RAW格式的颜色深度已经达到最高32位，其 宽容度达到现有技术
能力的顶峰。
四、色温

色温（Color Temp erature）是表示光源光色的尺度，单位为K（开尔文）。
色温是按照绝对黑体来定义的，光源的 辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相
同时，此时黑体的温度就称为此光源的色温。
开尔文认 为，假定某一纯黑物体，能够将落在其上的所有热量吸收，而没
有损失，同时又能够将热量生成的能量全 部以“光”的形式释放出来的话，它产
生辐射最大强度的波长随温度变化而变化。
例如，当黑 体受到的热力相当于500—550℃时，就会变成暗红色（某红色
波长的辐射强度最大），达到105 0一1150℃时，就变成黄色。因而，光源的
颜色成分是与该黑体所受的温度相对应的。
打 铁过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的最好例
子。通常我们所用灯泡内的钨丝就 相当于这个黑体。
低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对多一些，通常称为“暖光”；
色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。
一些常用光源的色温为：标准烛光 为1930k，钨丝灯为2760~2900k，荧光
灯为3000k，闪光灯为3800k，正午阳光 为6500k（北方平均值），晴朗的蓝
天为10000~20000k。国内印刷行业常用的色温为5 500k，视频监视器的色温
通常设置为6500k。
五、采样压缩

由于 我们的眼睛对亮度敏感而对色度不敏感，所以在压缩影像数据的时候，
经常会在采样的时候舍弃一些色度 。例如，把影像从RGB色彩空间转换到YUV
色彩空间的过程中，对Y（亮度）分量多采样，对UY（ 色度）分量少采样。
这样就利用人的视觉特性来节省信号的宽度和功率，可以使UV两个色差信号
所占的带宽明显低于Y的带宽，而又不明显影响重显彩色图像的观看。
目前常见的YUV采样格式有如下几种：
①4:4:4——品质最高的压缩模式，接近于无损 。在调色和抠像操作中具有
很大优势。并且还可以带Alpha通道。此模式视频可以满足电影的品质要 求。
②4:4:2——品质较高的压缩模式，在调色和抠像上表现中等，不过仍然是
满足高清 广播要求的压缩品质。
③4:4:0——品质一般的压缩模式，肉眼很难分辨画面瑕疵。采用这种压缩
的视频在工作中十分常见，一般的摄像机、照相机或手机拍摄的视频采用的就
是这种压缩模式。 它能够满足大多数广播需求，但在调色上宽容度窄，抠像操
作中很容易出现锯齿边。