摄像机技术系列之白平衡
时间：2014-06-06 阅读：1504
在了解白平衡之前还要搞清另一个非常重要的概念――色温。所谓色温，简而言之，就是定量地以开尔文温度（K）来表示色彩。英国物理学家开尔文认为，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，它便会因受到热力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摄氏度时，就会变成暗红色，达到1050－1150摄氏度时，就变成黄色，温度继续升高会呈现蓝色。光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度是相对应的，任何光线的色温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它，这就是色温。
白平衡就是针对不同色温条件下，通过调整摄像机内部的色彩电路使拍摄出来的影像抵消偏色，更接近人眼的视觉习惯。白平衡可以简单地理解为在任意色温条件下，摄像机镜头所拍摄的标准白色经过电路的调整，使之成像后仍然为白色。这是一种经常出现的情况，但不是全部，白平衡其实是通过摄像机内部的电路调整（改变蓝、绿、红三个CCD电平的平衡关系）使反射到镜头里的光线都呈现为消色。如果以偏红的色光来调整白平衡，那么该色光的影像就为消色，而其他色彩的景物就会偏蓝（补色关系）。
白平衡只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像能反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。
A、自动白平衡
连续方式--此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是zui适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，连续的白平衡不能产生*的彩色效果。
按钮方式--先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色目标，然后将自动方式开关从手动拨到设置位置，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为2300~10000K，在此期间，即使摄象机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡zui为和可靠，适用于大部分应用场合。
B、手动白平衡
开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外，有的摄象机还有将白平衡固定在3200K（白炽灯水平）和5500K（曰光水平）等档次命令。
自动白平衡调整功能是现在摄像机都有的功能。摄像机存贮有针对某些通用光源的*化设置方案。摄像机可以根据通过其镜头和白平衡感测器的光线情况，自动探测出被摄物体的色温值，以此判断摄像条件。并选择zui接近的色调设置，由色温校正电路加以校正，白平衡自动控制电路自动将白平衡调到合适的位置。这一功能被称作为自动白平衡调节。
多数光线条件下白色平衡功能都可以设定为自动，当摄像机对着被摄体时，随着照明光的色温不同，摄像机的白平衡被自动调整，而不必手动控制。然而，跟自动聚焦、自动曝光一样，自动白平衡调节是有一定局限性的。一般的摄像机都能在大约2500K~7000K的色温条件下正常进行自动白平衡调节。当拍摄时的光线超出所设定的范围时，自动白平衡功能就不能正常工作。还有，在以下情况下，自动白平衡功能也会不能正常工作：
1、在很蓝很蓝的天空下的被摄物，这时的色温可以达到9000K~1000K，这时拍出的景物会带蓝色
2、被两个或两个以上不同、并且色温反差较大的光源照射的被摄物；
3、当被摄物体的光线色调与进入摄像机镜头的光线色调不一致时；
4、摄像机和被摄物体一个在明亮处、一个在阴暗处时；
5、使用照度过强的光源时，如水银蒸气灯、钠灯或某些种类荧光灯；
6、当光线照度过低时，如烛光；
7、拍摄黑暗表面的目标物时；
8、某些光源超出探测器的感应范围时，如雪地等*的光线或阴天很暗的光线；
9、当画面出现强烈的红光照明时，如日出日落；
10、在移动拍摄中将摄像机从明亮处移到光线相对暗处时的一段时间内，如从室外移到室内。