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非编中的色彩校正原理及应用
2005/8/19 21:20:01
 

  色彩校正是非编中的一项重要功能。在影视前期拍摄时,由于客观条件限制或主观失误,有时会造成拍摄得到的素材画面过亮(曝光过度)或过暗(曝光不足),或者严重偏色。如果必须要在节目中使用素材,则应该对它们进行色彩校正处理,使之看起来比较正常。在后期制作过程中,即使前期拍摄的素材都很正常,不同来源的素材往往呈现不同的总体亮度分布和色彩基调。在进行合成时,为了使它们组合在一起后的画面色彩相匹配,真实感更强,往往需要校正某一层或某几层画面的颜色。如色键抠像合成时对前景画面进行色彩校正;某些情况下,针对特定区域调整其明暗或色彩,实现新的光影分布效果,解决合成画面中的不同图层光照来源有明显差异的问题。色彩校正除了弥补前期拍摄和后期制作中的画面质量问题,也可作为特技的一种手段,创建独特的视觉样式,以增强画面的艺术性。如使用色彩校正工具使彩色图像变成黑白图像,使画面呈现老照片色调,综艺晚会中利用偏色来渲染气氛等。
    本文以Avid Xpress DV3.5非编软件提供的色彩校正功能为例,来论述非编中的色彩校正原理及具体应用。图1为Avid Xpress DV3.5中的色彩校正界面。
  色彩的三要素及空间表达
    从人的视觉系统看,色彩可用亮度、色调和饱和度来描述。人眼看到的任一彩色光都是这三个特性的综合效果,这三个特性可以说是色彩的三要素,其中色调与光波的波长有直接关系,亮度和饱和度与光波的幅度有关。
    常用的色彩空间表达有用于计算机显示的RGB空间,用于彩色印刷的CMYK空间,用于彩色电视系统的YUV空间和适合人的视觉系统的HSL空间。在非编中,通常提供RGB和HSL两种方式用于色彩校正。
    HSL色彩空间是从人的视觉系统出发,用色调、色饱和度和亮度来描述色彩。通常把色调和饱和度通称为色度,用来表示颜色的类别与深浅程度。由于人的视觉对亮度的敏感程度远强于对颜色浓淡的敏感程度,为了便于色彩处理和识别,人的视觉系统经常采用HSL色彩空间,它比RGB色彩空间更符合人的视觉特性。在图像处理和计算机视觉中大量算法都可在HSL色彩空间中方便地使用,它们可以分开处理而且是相互独立的。因此,在HSL色彩空间可以大大简化图像分析和处理的工作量。HSL色彩空间和最常用的RGB色彩空间只是同一物理量的不同表示法,它们之间存在着转换关系。
  色彩校正的基本概念
    使用Avid Xpress DV 3.5软件的色彩校正功能,需要了解数字图像亮度和色度范围的定义和其它一些基本概念:(1)主体范围:整个图像所有亮度或色度区;暗区:图像中亮度值或特定色彩通道色度值在0~85的像素对应的区域;中间调区:图像中亮度值或特定色彩通道色度值在86~170的像素对应的区域;高亮(或高调)区:图像中亮度值或特定色彩通道色度值在171~255的像素对应的区域。以上所指的区域可以是画面中整块连续范围,也可以是分散的。(2)亮度通道和色度通道的直方图。灰度直方图显示图像中所有像素的灰度(亮度)的统计分布。横轴从左至右代表灰度值由小到大(数值从0~255),纵轴代表统计得到的每一灰度值处像素的数目。色度通道直方图的概念与之类似。(3)伽马值(Gamma)。改变Gamma值主要影响图像的中间调区。从中间调区向两端的暗区和高亮区,受到Gamma值变化的影响越来越小,直到黑色和白色位置完全不受影响。(4)增益(Gain)。改变Gain值主要影响图像的高亮(或高调)区。从高亮区向下,中间调区受到的影响较小,暗区受到的影响最小,直到黑色(亮度值为0)位置完全不受影响。(5)偏移(Offset)。Offset值同步影响画面中指定通道的所有区域。
  利用HSL方式校色  
  在Avid色彩校正中,HSL是简单常用的校色方式。如常见的前期拍摄时出现的曝光不足或曝光过度可用HSL方式来调整。图3中左半部分为校正前图像,右半部分为校正后图像。原图像因曝光不足,只需调整HSL控制工具(图2)中的Brightness项即可。
    在Avid色彩校正的HSL方式中除了单独控制图像的色调、饱和度和亮度等视觉参数外,还提供了色调的Offset值设置,用于分别调整画面中的暗区、中间调区和高亮区的色调值。图4中三个色彩圆分别用于画面中的暗区、中间调区和高亮区的校正。图5中(1)为校正前画面,(2)为校正后画面。(1)中的电话亭为画面亮区,人物外套为画面暗区,画面大部分属中间调区,为保留画面中亮区和暗区的绿色调,而使整个画面呈现偏绿色,只需校正中间调区的色调(图6)就可以了。
  利用曲线调整方式校色
  曲线调整方式就是利用色度通道的直方图进行色彩校正。图7为原画面,图8为调整画面中亮区绿通道值后的效果,图9为调整画面中间调区绿通道值后的效果。通过比较可以看出,图8中主要降低的是原画面中的亮区绿通道值,如背景的白墙及人物的白T恤等。图9中主要降低的是原画面中的中间调区绿通道值,如人脸,而白墙处就没有变化。
  肤色校正
    非线性编辑中的色彩校正中一般都有色彩替换的功能,即用指定的一种颜色来替换另一种颜色。
  图10中有两个不同时间拍摄的画面,前后组接时有明显的不和谐感。运用肤色校正功能(图12),分别选取前后画面中人脸肤色作为被替换色和目标色,结果如图11。校正后的两个画面从色彩的色调、亮度和饱和度都呈现一致,从而弥补因不同来源的素材而造成的画面跳跃感。
  结束语
    本文通过Avid软件的色彩校正功能来说明非编中应具备的基本功能,需要说明的是,由于软件的不同,操作方式上也会有所不同,但遵循的基本原理却是一致的。衡量一个软件的性能好坏主要在于其提供的方式是否齐全,如色彩校正,除了修正画面的不足以外,还应提供丰富多彩的特技校色手段。Avid软件的这一功能比较典型,本文中只是举几个例子说明,具体的设置和方式的选择要结合具体的应用.
(DVOL本文转自:中国DV传媒 http://www.dvol.cn)

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 来源:中国舞台网   

 

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