关于色温与色彩

第一节　关于色温与色彩

一、什么是色温

所谓色温（Color Temperature）是表明白光光源光谱成分的标志，是表示光源光色的尺度。摄影作为一门用光的艺术，色温在摄影领域有着非常重要的应用。光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射来确定的。热黑体辐射与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温。因此色温就是专门用来量度和计算光线的颜色成分的方法， 这一理论是在19世纪末，由著名的英国物理学家开尔文（Kelvin）先生（图3-1）所创立的。为了纪念这位物理学家，表示色温的单位就采用了科学家的名字Kelvin（开尔文）的首字母来表示的。

图3-1　开尔文

关于色温，开尔文是这样解释的：假定某一黑体物质，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，它便会因受热的高低而变成不同的颜色。例如，当黑体受到的热力相当于500～550℃时，就会变成暗红色，达到1050～1150℃时，就变成黄色，温度继续升高会呈现蓝色。光源的颜色成分与该黑体所受的热力温度是相对应的，任何光线的色温都是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”，这个温度就用来表示某种色光的特性以区别其他，这就是色温。

这里有一个简单而直观的例子。例如我们看打铁过程时，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色的了，这便是黑体理论的例证。其实各种色温现象在日常生活也很常见，例如，家里的钨丝灯泡所发出的光由于色温较低表现为黄色调，而我们家里使用的天然气的火焰就是蓝色的，其原因就是色温较高。而我们面对的太阳光，在一天中的色温也是变化的。例如正午阳光直射下的色温约为5600 K。如摄影作品《澳洲风情》（图3-2），就是在正午的光线下拍摄的，这时，我们不会感觉到明显的光线的颜色，色彩还原自然，画面清新明亮，这也是我们最常用的色温条件，因此我们把这种正午阳光下的色温变成了一个衡量标准，我们的摄影胶片多数就是日光型的，也就是按照这个色彩条件设定的。现在虽然是数码摄影时代，在我们数码相机中仍然有“白天”或者“日光”这一项，其实就是指的这个色温条件。

图3-2　澳洲风情　王传东　摄

一天当中的阳光是在不断变化的，例如日出或日落时的色温就比较低，光线为3000 K左右，这时我们看到的通常是暖色光线，因此可以在这个时段拍摄到彩霞。如摄影作品《晚霞余晖》（图3-3）就是利用了夕阳西下时光线的色温较低，光线呈现暖色时抓拍到的天空的美丽景色。

图3-3　晚霞余晖　田金良　摄

这样的色彩条件还不算是最低的，如果我们使用的是烛光，那么光线的色温还不到2000K，这时的光线也是非常温暖的。在这样的光线条件下光线将会呈现明显的暖色调。

例如，在摄影作品《复活节的祈祷》（图3-4）中，主要的光源就是烛光，烛光温暖的光线气氛，给整个画面增色不少，摄影师也正是利用了这个光线的色温特点。

图3-4　复活节的祈祷　田金良　摄

相反，如果是在晴天有蓝天条件下，光线的色温会非常高，有时甚至高达12000K以上，这时候的光线其实是呈现一定的蓝色调的，光线偏冷色。例如，在摄影作品《古堡风光》（图3-5）中，摄影师拍摄时使用的是日光型胶片，而此时的光线环境的色温是比较高的，因此在这幅作品中，画面的整体色调就有一些偏冷。

图3-5　古堡风光　田金良　摄

在某些情况下，我们不采用太阳光作为光源，可能是采用室内的灯光，或者闪光灯，甚至是月光等，这些光源都有自己的特点。但从整体而言，它们都符合一个规律：色温越高，光色越偏蓝，色温越低则越偏红。某一种色光比其他色光的色温高时，说明该色光比其他色光偏蓝，反之则偏红；同样，当一种色光比其他色光偏蓝时说明该色光的色温偏高，反之偏低。

色温对于摄影色彩而言是一个非常重要的指标性参数，虽然人眼只能看到一部分可见光谱。面对赤橙黄绿青蓝紫这些光线，对于人眼而言有的偏冷，有的偏暖，为了界定这种光线的性质，我们就需要采用色温来量度光线的颜色。因此光源的色温不同，那么光色也是不同的，带来的感觉也不相同。下面，我们先了解一些常用光线的色温指数（表1）。

表1　常用色温表

二、胶片摄影与色温

尽管现在的主流是数码影像，但胶片摄影仍然给我们留下了深刻的时代印记（图3-6），柯达、富士、乐凯等一些熟悉的名字仍然在我们的脑海中。虽然数码现在是主流，但胶片摄影并没有消失，胶片摄影仍然以其独特的魅力，吸引着一批摄影爱好者和专业摄影师。胶片摄影是采用化学时代的成像原理，现在的数码影像是数字记录，虽然两者的记录介质不同，但它们用光的原理是一样的。同样需要了解色温的性质，只是现在数码时代，我们可以通过设置白平衡很快地改变我们的CCD色温属性，而在胶片摄影时代，胶卷的色温适应性在出厂时就设定完成了。下面，我们就讲解一下在胶片摄影时代，如何把胶片的固定色温与实际的色温结合。

图3-6　胶卷

自然界的光源是多变的，表1中我们也介绍了一些常用光源的色温数据指标。工厂在生产胶片时也根据色温条件分为灯光型和日光型等不同的类型。灯光型胶片是根据室内的灯光条件设定的，主要满足室内拍摄的需要。而日光型胶片则是以正午的阳光为参照指数的，主要的目的是适合室外的拍摄。这些在胶卷盒上有明确的说明，通常在胶卷盒上会印有常用的色温指导。这样，摄影师就可以根据自己的拍摄题材引起注意。

由于胶片的色温指数是不可改变的，因此也就带来了很多的问题。以日光型胶片为例，其参考色温为5600K左右，如果在晴天蓝天的条件下拍摄，由于这个光线的色温高达12000～18000K，因此用日光型胶片拍摄出的照片的色彩会明显偏冷色。再如，我们如果用日光型胶片在室内的钨丝灯条件下拍摄，拍摄的照片就会明显偏暖色。这种色温差异越大，照片拍摄的色彩偏色差异就越大。这种偏色都是由于胶片的色温与实际光源的色温不匹配造成的。由于胶片的色温已经不可改变，因此，只能改变光线的条件了，为了弥补这种色温差异，通常采用的是在镜头前加装平衡色温的滤色镜的方式来完成。

调整色温的滤镜分为两大类型，第一类是平衡色温滤光镜，其主要目的是平衡少量的色温偏差。这种滤镜一种偏红色，在色温过高时使用；另一种偏蓝色，在色温过低时使用。例如，用微红滤光镜可在色温高达7000K时降低色温，而用蓝滤光镜可使日光型胶卷适用于低达4400K的色温条件。使用这些平衡色温滤光镜，可以应对白天的绝大多数拍摄条件。第二类是转换色温滤光镜，是当色温的调控范围非常大时，直接转换色温采用的。如琥珀色的85B滤光镜。其最终的目的是使胶卷的色温与环境光源相匹配，得到准确的色彩再现。

下面，我们就以雷登系列色温滤光镜详细地讲一下（表2）。这些主要有雷登80系列、81系列、82系列、85系列等。升色温滤光镜为蓝色调，又称蓝系列滤光镜，可以减少进入镜头的红光，提高色温，当光源色温低于胶片的平衡色温时使用。降色温滤光镜为暖橙色调，又称橙系列滤光镜，可以减少进入镜头的蓝光，降低色温，当光源色温高于胶片的平衡色温时使用。

表2　雷登系列滤光镜常用的色温转换范围

因为光线色温的变化较大，而胶片的色温是固定不变的，因此设计了众多的色温转换滤光镜来满足拍摄的要求。这种转换的目的就是得到准确的色彩还原。举例来讲，如果用日光型的胶片在夜晚的室内灯光下拍摄，我们得到的画面就会明显偏黄色，如果有人物，肤色就会是明显偏暖色调。这样的色彩还原就是不正确的。

需要指出的是，在摄影拍摄创作中，有时我们创作的画面正需要非常温暖的颜色，用暖色去烘托气氛，而所谓的正确的色彩还原并不是我们所需要的时候，摄影师反而会刻意地利用这种色温差异造成的偏色来完成摄影画面的创作。

如摄影作品《祈福》（图3-7），是在教堂内拍摄的，主要光源是烛光，烛光的色温因为较低，所以呈现了明显的暖色气氛，如果画面想得到正确的色彩还原就需要设定到这个色彩条件下才可以。但摄影师在创作时，希望画面是暖色调的，于是拍摄时仍然采用了日光5500K的色温条件拍摄，在这样的条件下，拍摄的画面就呈现出明显的暖调，人的面部呈现了红色，虽然这不是准确的面部色彩还原，但这是摄影师刻意追求的创作效果，是为了追求画面气氛，而刻意利用了色温的差异。

图3-7　祈福　田金良　摄

三、数码摄影与白平衡

白平衡（White Balance）从字面上的理解，就是白色的平衡，其意义和目的就是“不管在何种光源下，都能将白色物体还原为白色”。 白平衡的概念，最早是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后，白色精确度的一项指标。后来数码摄影出现，这个设置成为摄影领域又一个非常重要的概念，通过它可以解决色彩还原问题，让相机得到正确的色彩还原参考标准。

上一节中我们讲解了在胶片摄影中，由于胶片色温的固定性，为了弥补色温的偏差，采用色温滤光镜来补偿。而到了数码摄影时代，胶片换成了CCD等电子感光元件，这时我们就是通过调节相机的白平衡设置来调节相机感光元件的色温标准，最终使相机按照这个标准去记录色彩，因此相机内的白平衡设置是否与实际光源的色温一致，决定了相机是否可以获得正确的色彩还原。

对于摄影初学爱好者来说，经常会遇到拍摄的照片偏色的问题，例如在房间里拍摄的影像会显得发绿，在室内钨丝灯光下拍摄出来的图像会偏黄，而在阳光阴影处拍摄到的照片则莫名其妙地偏蓝，这些都是数码影像的表象性问题，这种色彩偏色的根本原因就是机内设置的白平衡与实际不符所致。

这时，我们可以选择数码相机上白平衡的设置。数码相机白平衡的调整通常有三种模式：自动白平衡、分挡设定白平衡、手动设定白平衡。

（一）自动白平衡

普通的摄影者为了使用方便通常选择设置自动白平衡，也就是说由相机根据情况来自动调整白平衡。“懒人”的选择，优点是能应付大多数情况，由机器自己判定数值。但相机毕竟只是一台机器，复杂光源下机器就无法分辨和准确设定，普通条件下的精准性也不能要求太高。适合普通摄影爱好者和卡片机。

（二）分挡设定白平衡

现在一般的相机中已经预设了很多白平衡的参考模式（图3-8），如直射阳光、阴天、荧光灯、白炽灯、闪光灯等的图标挡位。拍摄时只需将拍摄时的光源种类和相机上的白平衡挡位相吻合就可拍出较为准确的色彩。但由于分设挡位少，分设挡位的精度不高，在一些特殊光照条件下拍摄就不能准确地记录色彩。

图3-8　白平衡设置

● 白炽灯：该模式适用于在室内灯泡环境下拍摄，尤其是在钨丝灯环境中。

● 荧光灯：这个设置会对荧光灯的冷色温进行补偿，提高照片的色温。

● 直射阳光：以正常的日光的色温为参考标准，有时候此项也名为“晴天”。

● 阴天：这项设置会将照片的色温提升得比日光模式多一些。

● 闪光灯：相机闪光灯会发出较冷的光，闪光灯白平衡模式会提高照片色温。

● 阴天：阴天下的色温一般都比阳光直射下的色温低，所以这个模式也会提高照片色温。

另外需要指出的是，这些分挡的白平衡设置，不是每台相机的标准设置，有的卡片机也许只有其中几项，专业的数码单反相机比较全面。

（三）手动设定白平衡

在大部分情况下，使用相机预设的分挡白平衡就可以满足大部分的需要，但对于要求严格的专业摄影师而言，手动设定白平衡才是最可靠的。通常只有比较专业的相机才提供手动设定白平衡的功能，普通的卡片机则较少。

手动设定白平衡功能，基本上都采用一个色彩中性的物体作基准，如标准灰色、标准白色参照物。从原理上讲，只要参照物不带任何偏色，就可以让相机得到最好的基准数据，获得最佳的白平衡还原。

只有正确协调相机的白平衡与真实色彩的关系，我们才能拍摄出《草原射手》（图3-9）和《青海风光》（图3-10）等色彩还原真实的摄影作品。

图3-9　草原射手　王传东　摄

图3-10　青海风光　夏洪波　摄