第二章 色温、白平衡及ISO感光度

白平衡的本质是“让白色成为白色”，摄影中调节白平衡的实质就是调节相机的白平衡设置，使之与当前拍摄光线的色温值保持一致。色温是光的一种度量单位，而白平衡调整是一种调节色温值的方式。只有白平衡设置合适，才会有正确的色彩还原。感光度是感光介质对光线的敏感程度。感光度高，需要的光量就少；感光度低，需要的光量就多。

第一节 色温

通常人眼所见到的光线，是由7种色光的光谱所组成的。其中有些光线偏蓝，有些则偏红，色温就是专门用来度量和计算光线的颜色成分的方法，是19世纪末由英国物理学家开尔文男爵威廉·汤姆森（见图2-1）所创立的。他制定出一整套色温计算法，而其具体确定的标准是基于一黑体辐射器所发出来的波长。他认为，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，那么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1050~1150℃时，就会变成黄色。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。色温通常用开尔文温度（K）来表示，用K来对应表示物体在特定温度辐射时最大波长的颜色。

根据上述原理，任何光线的色温都是相当于黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。而我们常说的“颜色”实际上是一种心理物理上的作用，所有对于颜色的视觉印象，是由于光谱在眼睛上的反应。所以色温只是用来表示颜色的视觉印象。

彩色胶片的设计，一般是根据能够真实地记录出某一特定色温的光源照明来进行的，分为5500K日光型、3400K强灯光型和3200K钨丝灯型等多种。摄影师必须懂得采用与光源色温相同的彩色胶卷，才会得到准确的颜色再现。如果光源的色温与胶卷的色温互相不平衡，就要靠滤光镜来提升或降低光源的色温，使之与胶卷的色温相匹配，才会有准确的色彩再现。通常，有两种类型的滤光镜用于平衡色温。一种是带红色的81系列滤光镜（见图2-2），另一种是带微蓝色的82系列滤光镜。

红色81系列滤光镜在光线太蓝时（也就是在色温太高时）使用；而微蓝色82系列滤光镜是用来对付红光，以提高色温的。事实上，很多摄影师的经验是，尽量增加色温，而不是降低色温。用一个淡黄滤光镜拍摄最平常的日落现象，会产生极其壮观的效果。

常见光线色温

常见光线色温的判定有大致的数值范围（见图2-3）。一般情况下，上午10点至下午2点，晴朗无云的天空，在没有太阳直射光的情况下，标准日光在5200~5500K。新闻摄影灯的色温在3200K；一般钨丝灯、照相馆拍摄黑白照片使用的钨丝灯以及一般的普通灯泡光的色温大约在2800K，拍出的照片会偏黄；而一般日光灯的色温在7200~8500K，所以在日光灯下拍摄的照片会偏青色。这都是因为拍摄环境的色温与拍摄机器设定的色温不对应造成的。假如拍摄现场有日光灯也有钨丝灯，我们称为混合光源。混合光源是比较复杂的光线模式，由两种及以上不同色温光线混合照射拍摄体。在此种模式下拍摄，颜色很容易偏色，因此精确测量色温值非常有必要。专业色温表是准确测量色温值的最佳仪器（见图2-4）。在没有色温表的情况下，我们一般使用自定义白平衡来进行相机设置。

第二节 白平衡

一、什么是“白平衡”

物体反射出的光的颜色视光源的色彩而定，人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的，是因为人的大脑可以侦测并且更正像这样的光源所导致的色彩改变。因此不论在阳光、阴霾的天气、室内或荧光灯下，人们所看到的白色物体颜色依旧。人眼可以进行自我适应，但是数码相机的CCD感光元件不具备这种适应功能。为了贴近人的视觉标准，数码相机就必须模仿人类大脑来根据光线调整色彩，也就是需要自动或手动调整白平衡来达到令人满意的色彩。

数码相机的白平衡感测器一般位于镜头的下面，可以自动感知周围环境，从而调整色彩的平衡，这种对数码相机输出的信号进行一定修正的过程就叫作白平衡的调整。白平衡的基本概念概括就是“在任何光源下都能将白色物体还原为白色”。

二、白平衡的用途

与胶片相机不同，只要白平衡设置正确，数码相机不管在何种光源下都能以正确的色调进行拍摄。调节白平衡实质就是色调调节。在特定光源下拍摄时出现的偏色现象，应通过加强对应的补色来进行补偿。使用胶片相机时，为了对这些偏色进行补偿，拍摄时要用彩色滤镜。

数码相机的基本原理与其类似，白平衡功能相当于彩色滤镜。一般情况下使用自动白平衡（AWB），数码相机可根据不同的光线条件调整色彩设置，以使照片颜色尽量不失真，还原正常。特定光照条件下如果色调不理想，可以选择使用其他的白平衡选项。掌握白平衡的调节，可以拍摄出真实的色彩画面。一般数码相机都具有自动调整白平衡的功能。某些型号的数码相机同时还具有手动白平衡调整功能，手动调整的精确程度要胜过自动调整，而且一般还配备了一些预置好的模式，例如阴天、晴天、荧光灯等，可以根据使用环境进行调整。

三、白平衡调节

要想得到色彩还原更加正确的图像，就要在拍摄现场光源下进行手动白平衡调整。具体操作：使用摄影专用白卡或者灰卡，如果没有可以用白纸或相似的白色物体代替，如纯白色墙体。用镜头对准它让白色区域充满相机取景器，拍摄一张照片，然后定为手动白平衡模式（不同的机器调整方法不同，可参阅说明书）。然后用此设置拍摄照片，观察屏幕颜色有什么变化。

四、利用白平衡偏移进行特殊表现

某些情况下可以使用白平衡偏移进行特殊表现。如加强照片某些色调，或利用主观色调进行表现时，可以有意识地对白平衡进行偏移以获得希望的表现效果，其具体做法多种多样。

白平衡调整是摄影的基本功，更是一个重要的创作手段。只有在清楚了原理之后，活学活用才会运用自如，在实践中不断摸索一定会有所收获。

日光：在晴天日光下进行正确显色，是可用于室外拍摄的白平衡，用途广泛（见图2-5）。

阴影：在晴天室外日光阴影下进行正确显色。在晴天日光下使用时，色调会略微偏红（见图2-6）。

阴天：用于没有太阳的阴天，比阴影模式的补偿力度稍小一些（见图2-7）。

钨丝灯：对钨丝灯的色调进行补偿的白平衡，可抑制钨丝灯光线偏红的特性（见图2-8）。

白色荧光灯：对白色荧光灯的色调进行补偿的白平衡，可抑制白色荧光灯光线偏绿的特性（见图2-9）。

闪光灯：对偏蓝色的闪光灯光线进行补偿。补偿的倾向与“阴天”非常近似（见图2-10）。

还有其他的白平衡模式（见表2-1）。

第三节 ISO感光度

一、ISO感光度

感光度是胶片对光线的化学反应速度，也是制造胶片行业中感光速度的标准。在胶片时代，胶卷包装上都会标示ISO 100、ISO 200、ISO 400这样的字样。ISO数值越大，表示胶卷的感光速度越快，意味着只需要较弱的光线就能使胶卷生成正常影像。

数码相机的ISO感光度跟胶片机原理一样，不同的是数码相机ISO的数值变化是依靠提高或降低CMOS或CCD图像感应器对光线的敏感度而实现的。ISO的数值增大，相机对光线的敏感度就会提高；ISO的数值减小，相机对光线的敏感度就会降低。例如，在一般需要用到闪光灯的暗光场景下，通过提高ISO感光度可以不使用闪光灯以保留环境氛围。

1．低感光度ISO 50-100

低感光度是拍摄高画质相对最好的设置，但同时也需要相对充分的光线。使用低感光度时，我们可以利用三脚架来提升拍摄质量。

2．中感光度ISO 200-800

在此范围拍摄，需要考虑这张照片做什么用，要放大到什么程度。假如你能够接受噪点，中感光度设定降低了手持相机拍摄的难度，提高了在低照度条件下拍摄的安全系数，使成功率提高。

3．高感光度ISO 1600以上

在此范围拍摄时，题材内容的重要性往往超过了影像的质量要求。在某些光线较差的拍摄条件下，往往得放弃照片画质而注重记录。

现在数码相机中都有“降噪”功能，目的就是消减噪点。打开此功能时，会大大增加拍摄照片的反应时间，因此在抓拍时建议关闭此功能。

二、噪点

数码相机的ISO是通过调整感光器件的灵敏度或者合并感光点来实现的，也就是说通过提升感光器件的光线敏感度或者合并几个相邻的感光点来达到提升ISO的目的。每台相机的感光器件都有一个固定不变的反应能力，我们提升数码相机的ISO实质上是通过两种方式实现的：

1．强行提高每个像素点的亮度和对比度。

2．使用多个像素点共同完成原来只要一个像素点来完成的任务。

此两种方法都不是依靠硬件解决问题，而是通过软件来模拟计算。因此，ISO增大会带来比较明显的副作用——噪点。数码相机提升ISO以后对画质的损害是很大的，尤其对于感光器件面积较小的卡片机或者手机来说更是如此。而得益于较大尺寸的感光元件，较专业的单反数码相机在大幅提升ISO后仍然能得到很好的画质。

当采用高ISO感光度时，有时会发现图像上有比较明显的斑点出现，这些斑点就是噪点。提高了ISO感光度，必须对信号进行电子放大增幅，在这个过程中所产生的杂质信号就是噪点。从同一位置拍摄，仅改变ISO感光度，可以看出随着ISO感光度变化，噪点产生的具体情况（见图2-11、图2-12）。由此可见，提高ISO值一方面能应付许多光线不足的拍摄环境，但与之而来的副作用就是会大大降低图像质量。因此，在拍摄时应注意拍摄的侧重点，选择合适的ISO感光度值。

实训项目2：白平衡设置及感光度设置练习

一、实训目的

1．了解色温的概念。

2．掌握自定义白平衡设置的方法。

3．掌握正确使用感光度的方法。

二、实训内容及要求

1．以不同的白平衡模式拍摄相同的景物。

具体要求：

（1）以常用的钨丝灯、日光灯、阴影、白天等白平衡模式拍摄同一光线下的景物。

（2）观察不同白平衡模式下照片颜色的变化并分析原因。

2．自定义白平衡。

具体要求：

（1）选择白卡、灰卡或替代物。

（2）在当前拍摄光照下拍摄上述物体，并将所拍图定为自定义白平衡图。

（3）以此白平衡设置拍摄当前光照下的景或物。

3．学习感光度的设置。

具体要求：

（1）使用低感光度拍摄。

（2）使用高感光度拍摄。

（3）导出图片至电脑，并分析使用高感光度和低感光度的图片差异。

三、实训结果分析（学生填写）

学生分析本次实训成败之处，或者遇到的问题以及解决问题的办法，或者对知识点进一步的理解等。

四、指导教师评价

指导教师对学生拍摄的画面进行点评，分析优缺点，对于普遍存在的问题进行集中讲解分析。

五、讨论与思考

1．色温和白平衡的关系。

2．混合光与自定义白平衡。

3．AWB的作用与不足。

4．如何合理调节感光度。