色彩匹配与色彩原理基本知识.pdf

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1、长沙鸿旗动画制作有限公司 3D 技术应用专家 您首选的专业高端数字影像服务商 一 “数字影视特效”本身是基于计算机的软硬件环境，运用计算机图形图像学原理和方法，将多种源素材（包括实拍的画面和计算机生成的画面）混合成单一复合图像的处理过程。多种源素材能否在色彩、运动、透视、素材锐度等方面达到真实统一将直接影响到影视作品的可信性，尤其对于影视艺术的最重要表现元素色彩的处理，更加直接关乎影视艺术表现的艺术性。因此对于任何一位数字影视特效制作者，无不深知色彩在整个影视特效制作环节中的重要作用。一、动画电影与数字影视特效中的色彩匹配与校正 数字影视特效中的色彩调整主要分为色彩匹配和色彩校正，两者既有区别

2、又有联系，在制作中有时又是相互叠合。因此对色彩匹配和色彩校正的探究，不仅对数字影视特效制作具有指导作用，还将对影视艺术提供一种新的创作可能。在数字电影色彩的运用和创作方面，现代的数字电影制作者有很多新的认识。北京电影学院院长张会军教授在电影摄影画面创作中写道：“色彩的应用，实质是一种经验”。这种强调个人的经历和感受对创作的影响，是毋容置疑的。一个经验丰富的摄影师对色彩的敏感度，色彩捕捉能力通常强于初学者。但当进入数字影像制作时代，这种理念将无法指导数字化的影像后期制作。数字影视制作中，相当多的问题需要数据化、需要量化，需要有明确的制作目的性，如果仍旧单纯套用经验进行制作，不仅很难达到作品的预期

3、艺术性，同时还消耗了大量的时间和金钱。数字影像的另一主要表现形式数字动画电影的色彩匹配与校正与数字影视特效又有很大的不同，动画电影的色彩处理更为突出色彩夸张及色彩造型。因此，本文在进行数字色彩匹配和校正方法研究的同时，更是想激发影视色彩处理的更多可能。二、色彩处理原理及色彩检测 人们对色彩是如此地敏感，计算机的色彩处理能力也越来越强，并早已实现了千万色的色彩再现，那么在影视创作中，如何在人眼的色彩感知范围内使计算机处理的色彩得到最大程度的艺术表现，对数字色彩处理有极其重要的指导意义。因此在探讨数字色彩匹配和色彩校正之前，我们先来了解一下人眼识别色彩的基本规律，以及计算机对色彩处理及检验的基本原

4、理。1.人眼对色彩识别的一般规律 从原理上讲，单一波长的电磁辐射所发出的可见光称为谱色光或单色光。人眼对此感觉到的是一种单纯、鲜艳的颜色，可称为谱色或单色。但在自然界中，人眼所看到的各种光源发射出的可见光都不是谱色光，他们是由连续光谱或是线状光谱构成的，它们所发出的光线称为复合光。无论谱色光（单色光）或复合光，都基于亮度、色调、饱和度三个参量得以描述。亮度表示彩色光对人眼刺激的强弱，与进入人眼的色光所包含的能量有关。光源的发光强度越高和彩色物体表面的光谱反射率越高，物体的亮度越高。长沙鸿旗动画制作有限公司 3D 技术应用专家 您首选的专业高端数字影像服务商 二 色调是彩色之间相互差异的重要特征

5、所在。可见光谱中不同波长的谱色光有不同的色调。人眼大体能分辨出 200 多种不同的的色调。饱和度表征色彩的纯粹性，即某种色调的浓度、深浅程度。正是由于人眼对不同颜色在识别上的差异性，因而在创作上，对于不同的颜色应该区别对待。例如：人眼对蓝色区域的饱和度分辨阀和色调分辨阀都是比较高的，在色彩的控制和处理上，蓝调的控制是比较容易的，而黄绿色调的控制是最困难的，稍稍不慎就会造成层次的丧失和色调偏离。2.计算机中的色彩处理原理与监测 前面谈论了人眼对色彩识别规律，接下来我们探讨计算机中的色彩处理和监测的一些概念和方法，这将加深我们对数字色彩的认识。计算机是通过数学的方式，经过程序计算形成图像。任何图像

6、，不管它如何复杂，在计算机中都是像素的集合。每一个像素的颜色都能单独设定。现行通用的 PC 对图像的设定是通过 24 位真彩色或更高位数来进行描述的。在表达彩色图像或黑白图像时，采用的是颜色通道（channel）的管理方式。依据色彩理论，任何一个颜色都可以用三个独立的参数来描述。比如 HSB 模式、RGB 模式、Lab 模式、YUV 模式。数字色彩处理是直接对画面的原始色相、色度的修改。而最终效果的显现也依赖于数字显示设备才能查看、比如显示器、监视器等设备。由于各种色彩显示设备自身的色彩显示设置标准不同，因此各设备并不能完全做到检测效果的统一。比较常见的色彩监测设备有LumaWFM 波形显示器

7、、Vectorscope 矢量显示器、Histogram 直方图显示器。正是由于显示设备本身色彩管理与现实的限制，不能完全呈现出人眼所看到的全部色彩，而是进行了相应的色彩截取，从而使现实信息量得到最大程度的优化，并节省资源。三、色彩匹配思路及实例分析 1色彩匹配 在影视拍摄时，经常会遇到由于拍摄时地点、时间的不同、以及所用的胶片材料、灯光器材、光学镜头和曝光程度的不同，因此不同影像片断间的色彩值和色度明暗也存在很大差异。后期制作时为了使影片影调和谐统一，势必需要对影像素材进行色彩值、色度值的进行调整，使不同影像片断间仍然保持色彩的连贯性，这就是色彩匹配的传统定义。在数字特效制作过程中，尤其数字

8、特效合成镜头中，经常需要将多源素材（包括实拍的画面和计算机生成的画面）进行合成，多源素材之间的颜色、反差、质感等方面经常出现不匹配，因此需要对各元素进行不同程度的色彩调整，以便使合成镜头形成统一的画面风格和质感，这是数字制作中的色彩匹配。而在动画电影中，为了表现动画特色而使用了大量夸张的色彩表现手法，此时的色彩匹配更多地引用了色彩构成的原理，更多的用色彩本身进行创作。在颠覆原有世界的色彩观的基础上，每一部动画电影都可以创造自己本身的色彩识别系统，从而表现自己独特的色彩性长沙鸿旗动画制作有限公司 3D 技术应用专家 您首选的专业高端数字影像服务商 三 格。2色彩匹配的应用类型 在影视特技中的色彩

9、匹配制作过程中，经常遇到的问题是如何将实景拍摄素材的相互匹配、三维制作素材与实景拍摄素材的相互匹配。因而大体上分为实景拍摄匹配和实景拍摄与虚拟背景匹配两种类型。实景拍摄匹配主要处理一些由拍摄场地光源、拍摄时间、现场大气环境等因素的影响，而造成的素材间的色彩不统一。或者是基于演员在蓝/绿屏背景前实景拍摄与实拍素材结合时，由于蓝/绿屏背景素材与实拍背景素材间的色彩不一致而需要进行的色彩匹配。实景拍摄与虚拟背景匹配，数字影视特效制作中，由于一些场景在现实中不存在或很难实现它，因此不得不用数字手段来创造它。因而需要将计算机生成的 CG 图像，和蓝/绿屏拍摄所得的实拍影像进行色彩上的统一调整，使观众看不

10、出是由数字虚拟出来的画面。3色彩匹配思路解析 进行匹配的时候，将所需匹配的素材分为目标素材和源素材。目标素材与源素材要完全融合在一起，则需要将目标素材中的亮部、中间层次、暗部的色彩、亮度与源素材匹配一致，这也是色彩匹配的主体思路。因而在匹配制作之前，我们需要对目标素材与源素材之间的亮部、中间层次、暗部的色度进行比较，为后续制作提供匹配依据。利用通过色彩吸管进行前后景的亮部、中间层次、暗部的色度比较。比较前后景暗部与亮部的色差，以及相应的 rg的色彩差异。然后在色彩匹配制作中，通过对素材色调的整体匹配调整以及对亮部、中间层次、暗部色彩、亮度的分区域二级调整。四、色彩校正的一般规律 色彩校正主要对

11、同一部影片中的色调进行客观技术与主观艺术层面上的进行色彩校准。客观技术层面的色彩校正主要是依据电影、电视色彩还原的相应技术指标参数的校准，对前期拍摄中的瑕疵如偏色、曝光过度等进行弥补，使前期拍摄的画面得到最大程度的色彩还原，以期达到电影、电视的画面播出的指标要求。而主观艺术层面主要是基于影片整体基调、风格、情绪等因素对视觉色彩的调整。正如影片三百斯巴达勇士为了呈现出及具史诗感的惨烈历史时刻，影片影调运用了浓烈的史诗油画感觉，全片影调色彩的二次创作，给我们带来了一次全新的视觉感受。这也是色彩校正的魅力之所在。影视画面的色彩校正主要就是对真实场景色彩的正确还原，并对前期拍摄中的瑕疵如偏色、包光、曝

12、光过度等进行弥补，在数字色彩校正，则可对灰度、亮度、对比度以及在独立的 RGB 通道内，对画面进行像素级的修复。但是由于技术指标的限制等原因，要做到真实现场的色彩还原是不可能的。因此画面色彩校正只不过是一种假象中色彩真实感，及给观众一种视觉上的色彩真实。但是作为数字调色师来说，在画面瑕疵得以修复的前提下，更加关注的是艺术化的画面色彩处理，通过画面色彩，控制画面情绪，形成影调风格，从而创造出影片整体的视觉效果和气长沙鸿旗动画制作有限公司 3D 技术应用专家 您首选的专业高端数字影像服务商 四 氛，引起观众的视觉注意和心理感应，达到影像色彩的艺术“表现”。因而，我们应从一个更高的角度来看待色彩校正

13、这个问题，对于所要处理的影片类型不同，色彩处理的方法也要有所区别，对画面精修和处理的步骤与有所不同。而不是简单地进行色彩还原和修复，而是有目的地运用色调来吸引观众视线，发挥色彩的心理特征，将画面中最具美感、信息最为丰富的地方展现给观众，给观众带来视觉上的刺激和心灵的震撼。在了解色彩处理上艺术“还原”与“表现”的关系，色彩校正的基本思路也就大致分为如下三个步骤：1：一级调色阶段，色彩整体还原阶段；2：二级调色阶段，细节调整，分色调整；3：艺术表现阶段。对于不同的景别镜头，色彩校正时的侧重点也是不同。一般来说，远景重气氛，以整体环境氛围烘托出场景所要表现的气氛，突出主题所要塑造的情景。近景重层次，观众对于近景的物体会更为留意，要特别注意主体元素的色彩层次、质感、影调等方面的体现。上述是色彩校正的一般规律。本文由长沙鸿旗动画（http:/www.hong-）整理分享。