We want to learn about your experience with Tuts+. Take part to earn $50! Help us out to earn $50! Get Started
Advertisement
  1. Photo & Video
  2. White Balance

Гарячі фотографії: як поліпшити баланс білого за допомогою шкали Кельвіна

by
Read Time:12 minsLanguages:
This post is part of a series called Everything Colour.
Use Color Theory for More Creative Control in Your Photos

Ukrainian (українська мова) translation by Григорий В (you can also view the original English article)

Якщо ви новачок в фотографії, великий шанс, що слово "Кельвін" для вас нічого не означає. Навіть для багатьох просунутих фотографів це всього лише набір випадкових чисел для контролю балансу білого. У цій статті ви дізнаєтеся більше про шкалою Кельвіна, як вона з'явилася і як її використовувати, щоб ваші фотографії виходили краще.

Чи готові до освіти? (Більше не буде каламбурів, я обіцяю.) 

Більш глибока наука 

Історія Кельвіна 

Насправді, перше визначення Кельвіна стосується тепла, а не світла. Ви скажете: "Але я фотограф, а не вчений (честь вам і слава, якщо обидва), навіщо мені знати про теплі?" Температура об'єкта (тепло) в кельвінах визначає колір об'єкта в кельвінах (колір). 

Кельвін - це мірна шкала, створена фізиком і інженером з Університету м Гласгов, названа по імені Вільяма Томсона, лорда Кельвіна. У перший раз вона була представлена ​​в 1848 році, лорд Кельвін написав роботу "Про абсолютну термометричну шкалу", де обґрунтував потребу в точці абсолютного нуля. У той час існувала шкала Фаренгейта, заснована на довільній маркування пляшки і спостереженні, де соляний розчин починає замерзати і кипіти - при 32 ° F і 212 ° F відповідно. Також існувала шкала Цельсія, заснована на точці замерзання і кипіння води: 0 ° C і 100 ° C. Проте, жодна з цих шкал не мала точки абсолютного нуля. Це означало, що існувала теоретична можливість нескінченно негативного градуса тепла.

Лорд Кельвін використовував ту ж відстань шкали, що і Цельсій, але змінив значення, щоб встановити теоретичну точку нуля. За шкалою Кельвіна, обсяг "тепла" предмета в дійсності відповідає обсягу руху частинок на анатомічному рівні. Так що 0 K означає відсутність руху на анатомічному рівні. Технічно це неможливо, але на сьогоднішній день вченим вдавалося охолодити частинки до менш ніж, 1 K. 

Акт створення цієї шкали з точкою абсолютного нуля обґрунтовує будь-яке вимірювання в науці. З тих пір багато чого було виміряно в кельвінах, включаючи тепло, тиск і шум, а також, що найбільш важливо для цієї статті, колір.  Колірна температура описує спектр світла, що випромінюється "чорним тілом" при даній температурі. Ідеальне чорне тіло - це об'єкт, який поглинає весь падаючий світло, що означає, що він не відображає світло або повністю пропускає його через себе.  Коли ми вимірюємо щось в кельвінах, ми говоримо про колір, який набуває чорне тіло, коли досягає надвисоких температур. Ви коли-небудь бачили в кіно, як коваль кує меч, і коли нагріває його, меч починає світитися? Ось про що я говорю. 

A blacksmith hammering ironA blacksmith hammering ironA blacksmith hammering iron
Температура нагріву цього металу становить близько 1500 ºF, що приблизно дорівнює 1100 K. Можна сказати, що це мінімально можлива температура нагріву, при якій ви все ще можете вимірювати колір. Фотографія: Джефф Кубіна. 

По суті, чорні тіла починають проявляти світло з видимого спектру, коли досягають температури приблизно у 2000 K. Починаючи з 2000-4000 K вони стають червоними. На той час, як вони досягають 7500 K, з червонуватих вони стають синюватими. Чим вище температура, тим глибше синій.

Plancian Locus ChartPlancian Locus ChartPlancian Locus Chart
Це частина діаграми кольоровості Планка крупним планом. Ця діаграма показує температуру нагрівання в кельвінах і колір, якому вона відповідає в точках перетину уздовж зігнутої лінії. 

Визначення колірних температур 

Ми почнемо з найхолодніших предметів видимого спектру, давайте перерахуємо кілька реальних об'єктів, щоб ви розуміли, як змінюється температура нагріву, довжина хвиль і колір. Зауважте, що всі температури є приблизними. 

  • 1800 K - Полум'я свічки 
  • 3200 K - Лампа розжарювання (вольфрамова) 
  • 4200 K - Ксеноновая дугова лампа 
  • 5000 K - Люмінесцентна лампа (лампа денного світла) 
  • 5778 K - Сонце * 

* Так чому я раніше говорив, що температура денного світла становить близько 5500 K або 5600 K, коли я вказав дуже точну температуру сонця в 5778 K? Сонце горить при температурі 5778 K. До той час, як сонячне світло досягає нас, проходячи через атмосферу, в залежності від кута його падіння (який змінюється за часом дня, місця і часу року), світло заломлюється, і ми бачимо в основному тільки червону довжину хвилі, яка знижує видиму кольорову температуру.

Багато чого ще відносно кольору асоціюється зі світлом (як видно на діаграмі вище), але я перерахував те, що насправді горить і створює колірну температуру. Решту предметів мають "корелятивною колірною температурою", тобто близько до кольору об'єкта, який горить при цій температурі. 

Камера і мозок 

Щоб зрозуміти все це, ви повинні подивитися на це через об'єктив камери, а не своїми очима. Візьміть червоне яблуко. Тримайте його під лампою на своєму столі. Воно червоне? Звісно так. Приберіть його в сторону. Воно все ще червоне? Ще б. Але якщо ви тільки що змінили колір джерела світла приблизно на 2000 K, як воно все ще може бути того ж кольору?  У вашого мозку є додатковий механізм, якого немає у камери - хроматична адаптація. Ви дивіться на червоне яблуко, знаючи, що воно повинно бути червоним, і ваш мозок постійно перерозподіляє кольору, які бачать ваші очі, перетворюючи їх в ті кольори, які, як думає мозок, ви повинні бачити.  Коли в мозок надходить сигнал і ви розумієте, що бачите червоне яблуко, "баланс білого" був уже змінений без вашого відома, і ви просто бачите червоне яблуко.

Two versions of an image with different colour balancesTwo versions of an image with different colour balancesTwo versions of an image with different colour balances
Зліва ви бачите точне зображення того, як насправді виглядала кімната. Праворуч ви бачите те, як її бачить ваш мозок, скорегувавши колір келиха і зробивши його червоним. 

Коли замість мозку у вас сенсор камери, у вас є два варіанти. Ви можете встановити в камері автоматичний баланс білого, але хіба це весело? Говорячи з усією серйозністю, немає нічого поганого в автоматичних настройках, але немає в них і нічого по-справжньому гарного. Ви не отримаєте справжнього кольору зображення, ви отримаєте технічно нейтральне зображення. Коли в останній раз вас з трепетом надихало щось технічно нейтральне?  Крім того, якщо ви не отримуєте від камери в автоматичному режимі того, що вам потрібно, з болем намагаючись підігнати кольору для кожної фотографії, другий варіант - взяти владу над фотографіями і вказати камері, яку колірну температуру вона повинна бачити. 

Жар і холод 

Ні, це не назва пісні. Але "тепло" і "холод" за шкалою Кельвіна можуть швидко ввести в оману. Чому ми називаємо синій холодним кольором, коли він відповідає високій температурі? І чому ми називаємо червоний теплим кольором, якщо він насправді холодніше, ніж синій? Історія корінням сягає в психологію. У XVIII столітті художники називали червоний, жовтий і коричневий "теплими" квітами, тому що вони асоціювалися з "теплими" речами, наприклад, з річним полуднем, каміном і заходами. Вони називали синій, зелений, фіолетовий і більшість сірих відтінків (хоча, як ми незабаром дізнаємося, навіть сірий може бути холодним або теплим) "холодними", тому що вони асоціювалися з похмурим небом, похмурими пейзажами і темними похмурими кімнатами.  "Теплий" стимулює дивиться, в той час як "холодний" розслабляє і заспокоює. Таким чином, повністю нехтуючи всією логікою і наукою, тепер ми знаємо червоний як "теплий", а синій - як "холодний". Велике спасибі, художники! 

Як камера перерозподіляє кольорi

Оскільки камера не володіє, як ми, здатністю до хроматичної адаптації, ось як вона управляє квітами: їй відомо, що певний коливань буде відповідати певному колірному відтінку, будь то червоний або синій. Ваша камера додасть таку ж кількість протилежного кольору, щоб постаратися створити нейтральне зображення, з "оптимальним балансом білого ", щоб білий максимально відповідав білому.  Тепер, коли ми знаємо, що температура вольфраму 3200 K, і він дуже оранжевого кольору, ваша камера додасть багато синього, щоб збалансувати його. Якщо ви знімаєте в тіні в сонячний день, ми вже знаємо що сонце дуже гаряче, що відповідає синьому, тому ваша камера додасть червоного (або оранжевого, або жовтого), щоб збалансувати його. Коли ви встановлюєте свої власні настройки за Кельвіном, більш низькі значення додають більше синього в ваші фотографії, "охолодні "Їх, а більш високі значення додають більше червоного в ваші фотографії, роблячи їх" тепліше ". Ще одна причина, чому ми плутаємося в тому, як працює шкала Кельвіна.

Чому люмінесцентне світло - зелене? 

Не можу навіть сказати вам, скільки разів я бачив зелену фотографію і думав: "Якого біса? Це насправді білий?" Ви могли помітити, що я зовсім не згадував зелений. Це тому, що люмінесцентний світло не утворює колір, досягаючи чорного тіла, як всі інші види світлового випромінювання, про які я говорив, а використовує гази і люмінофори.

Portrait made under flourescent lightPortrait made under flourescent lightPortrait made under flourescent light
Знімок в люмінесцентному світлі з використанням спалаху (симулює денне світло) для балансу білого.

Якщо ви коли-небудь знімали в люмінесцентному світлі, збалансованому не під денне світло (о боже), я вручаю вам картку "покиньте цей урок", тому що вам знадобиться зелено-пурпурний перемикач, на який Кельвін не розрахований. Але крім зйомок у жахливих старих офісних будівлях, Кельвін буде неймовірно корисний для всього іншого, тому продовжуйте читати.

Чому вам повинно бути небайдуже 

Але я використовую автоматичний баланс білого 

Автоматичний баланс білого - чудова функція для звичайний зйомки, коли ви робите кілька фотографій в різноманітному середовищі.

Зліва - автоматичний баланс білого. Тут, на додаток до того, що кімната освітлена люмінесцентними лампами, через фанери і помаранчевої стіни камера занадто сильно компенсує кольору, забираючи всю насиченість і тепло. Справа я встановив в настройках 3600 K.

Ви замучитеся з автоматичним балансом білого, якщо вам потрібно отримати однакові кольори на великій кількості різних фотографій. Також він часто занадто сильно охолоджує тон шкіри і робить людей схожими на мерців. Якщо ви знімаєте в люмінесцентному світлі, він перекошує кольору в сторону неонового оранжевого або ще гірше, надто сильно компенсує їх, забираючи весь колір з кімнати. Якщо ви стикалися з такими проблемами або якщо ви просто хочете зберегти час на обробці фотографій, встановлюйте колірну температуру самі.

Але я використовую баланс білого для люмінесцентних ламп або денного світла 

Колірна температура за замовчуванням (або настройки балансу білого) на вашій камері виразно гарні для початку. Проблеми починаються тоді, коли вам подобається, як щось виглядає, але ви не можете добитися потрібного зображення з жодною з цих налаштувань. Давайте подивимося на це на прикладі. Ось типова ситуація: фотографія людини з денним світлом зовні і люмінесцентним світлом всередині.

Auto white balanceAuto white balanceAuto white balance
Автоматичний баланс? Нічого навіть близько до цього. 
Daylight white balanceDaylight white balanceDaylight white balance
Баланс білого для денного світла так само поганий, як і автоматичний баланс білого. Бачите, як він робить людину помаранчевим? Тому як відомо, що тінь і хмарність зроблять фотографію тільки тепліше, ці настройки ми теж не враховуємо.
Flourescent white balanceFlourescent white balanceFlourescent white balance
Наступні варіанти на камері - люмінесцентний світло, але ви пам'ятаєте, що цей тип освітлення не застосуємо до чорних тіл? Так як камера компенсує для неіснуючого зеленого світла, фотографія виглядає пурпурової.
Tungsten white balanceTungsten white balanceTungsten white balance
У цій кімнаті люмінесцентний світло занадто сильно компенсований, перетворивши її в синю, тому що денного світла більше, ніж люмінесцентного.
Kelvin white balanceKelvin white balanceKelvin white balance
У нас є переможець. На цій фотографії налаштовано на 3300 K. Нейтральні відтінки шкіри, тепліше, ніж люмінесцентне світло, і холодніше, ніж денне - ідеально для цієї фотографії. 

Але я знімаю в RAW, тому все це не має значення 

Подумайте ще раз. Так, зйомка в RAW дає дивно гнучкість, але чи думали ви, що, крім того, що фотографії повинно мати гарний вигляд на місці, ваш вибір балансу білого може вплинути на вашу експозицію? Давайте подивимося на прикладі. Це весільна фотографія моєї сестри.

Portrait of woman at a windowPortrait of woman at a windowPortrait of woman at a window
Сестра автора 

Це просте фото з нейтральний колірною температурою. Давайте зробимо таке ж фото, але з іншим балансом білого, і подивимося, що вийде. Якщо зліва ви не бачите, як змінилася експозиція, праворуч - та ж фотографія в чорно-білому кольорі, що я зробив, натиснувши CTRL+SHIFT+U в "Photoshop" (CMD+SHIFT+U на Mac).

Black and white conversion from different color balancesBlack and white conversion from different color balancesBlack and white conversion from different color balances

Black and white conversion from different color balances Недостатньо, щоб змінити вашу думку? Повірте мені, це важливо. Зйомка в RAW не повинна бути милицею, який буде рятувати вас від поганих фотографій, вона повинна бути інструментом, який буде зробити хороші фотографії ще краще. 

Творче застосування

Still from a music videoStill from a music videoStill from a music video

Давайте подивимося на кадр з зробленого мною музичного відео. Запам'ятайте, це музичне відео. У вас буде та ж гнучкість з футажами, як і з фотографією в .jpeg. У нас немає можливості змінити його за допомогою наступної обробки, яка є при роботі з RAW. Там є пристрасть і натиск, які виходять від блискучого помаранчевого світла. Як ми цього домоглися? Простим поясненням могло б бути "ми встановили багато світлових приладів з помаранчевими фільтрами", але це було б занадто легко. У нас не було достатньої кількості помаранчевих світлових фільтрів, щоб перекрити весь світ на зйомці. Мені не хотілося головного болю при обробці футажами з різними колірними температурами, тому я залишив голий світло. Ми використовували базові круглі лампи для сцени в 3200 K. В іншій частині музичного відео показані порвані м'язи, сексуальна червона машина і танець з вогнем. Сценам з інструментами потрібен був той же напружений і жаркий вид. Якби я хотів щось "нейтральне", я б встановив свою камеру на 3200 K. Замість цього я встановив максимально високу температуру в 10000 K.

Ось знімок з "підходящої" колірною температурою. 

Proper colorProper colorProper color
Автоматичний баланс білого 

Ось знімок з використанням однієї з налаштувань кольору камери за умовчанням: 

Shade White BalanceShade White BalanceShade White Balance

Ось той же знімок з колірною температурою, встановленої на 10000 K: 

10000 K color balance10000 K color balance10000 K color balance

Неймовірно, правда?! Я не змінював ніякі інші настройки в "Photoshop", крім колірної температури. Я вам казав, що зміниться експозиція - це важливо. 

Висновок 

Спасибі, що вирушили зі мною в цю пригоду, досліджуючи все, що потрібно знати про налаштування Кельвіна і колірну температуру. Існує мільйон статей, які допоможуть вам відповісти на конкретні питання по використанню цих налаштувань, щоб поліпшити ваші фотографії, і багато хто з них можна знайти тут на tuts+. Якщо ви знаєте більше способів творчо використовувати колірну температуру або якщо я щось пропустив, дайте мені знати в коментарях. 

Advertisement
Advertisement
Looking for something to help kick start your next project?
Envato Market has a range of items for sale to help get you started.