数字电影技术术语普及（32）

1色彩空间（Color Space）

色彩空间（Color Space）是用来定量描述色彩属性的抽象数学模型。

在日常生活中，我们经常使用一些模糊的词汇来表述颜色，例如红色、浅蓝、苹果绿等。但是要想准确描述一种颜色，这些词汇显然是无能为力的，我们需要用一组数值来定义一种颜色。

相关研究表明，人类视网膜中有不同类型的感受器，这些感受器分别对不同波长的光波辐射敏感。色彩感知就是这些感受器接收到的光波辐射信号传导到大脑后产生的心理感受。

为了分别表示这些不同类型感受器产生的刺激值，至少要用三个参数。所以描述色彩的数学模型至少需要三个独立分量，例如我们熟知的红绿蓝（RGB）分量。所以色彩数学模型的几何形式是空间的，因此色彩数学模型也称为色彩空间。

由于人类视觉固有的复杂性，想要通过一种简单的数学模型来拟合人类的色彩感知特性几乎是不可能的。为满足不同需求，人们设计了许多不同种类的色彩空间，主要如下。

（1）基于人类视觉系统的色彩空间：例如最基本的RGB色彩空间，以及由RGB色彩空间衍生出的对立色彩空间（Opponent Color Space）和直觉色彩空间（Phenomenal Color Space）等。

（2）根据应用定义的色彩空间：例如用于广播电视的色彩空间YUV、YIQ、ITU-R BT.601 Y'CbCr、ITU-R BT.709 Y'CbCr和SMPTE 240M Y'PbPr等色彩空间。这类色彩空间的主要目的是通过压缩色度信息以有效地传送彩色电视图像，并保持与原有黑白电视系统的兼容性，以实现从黑白电视到彩色电视的平稳过渡。此外，还有照片系统使用的Kodak PhotoYCC，打印机使用的CMYK等色彩空间。

（3）CIE1931 XYZ色彩空间：由国际照明委员会（CIE）定义，通常作为国际性的色彩空间标准，用作颜色的基本度量方法。CIE 1931 XYZ是虚拟的色彩空间，可以表述所有CIE标准观察者能够看到的颜色，但是与视觉颜色之间没有直接的对应关系。CIE 1931 XYZ色彩空间是与设备无关的颜色表示法。

DCI数字电影系统规范（DCSS）摒弃了胶片电影所使用的RGB/CMY色彩空间和电视系统所使用的YUV色彩空间，规定颜色编码使用CIE 1931 XYZ色彩空间。

因而，数字电影的颜色编码与显示设备无关，无论影院采用何种数字放映（显示）设备，都必须能够在银幕上再现数字电影母版中规定的颜色，这是电影技术的一个重大进步。

2色彩平衡（Color Balance）

在摄影或影像处理过程中，色彩平衡（Color Balance）是对色彩（通常对红、绿、蓝三原色）强度的全面调整，其目的是正确再现特定颜色（尤其是中性灰）。

通常的色彩平衡方法主要包括白平衡（White Balance）、灰平衡（Gray Balance）或中性平衡（Neutral Balance）。

对于RGB彩色图像而言，获取的图像设计场景中的白色及不同深浅的灰色系列三个响应值R、G、B相同，这种特性称为白平衡；颜色正常的画面，红、绿、蓝三原色色光的总强度相等，称为灰平衡，对于数字图像，则等同于红、绿、蓝三通道像素的平均值相等。

色彩平衡会改变影像中各种颜色的总的混合比率，因而常被用于色彩校正。一般来说，当中性灰得到正确表现时，其他颜色看上去也会是正确和悦目的。

使用胶片拍摄时，色彩平衡一般是通过在摄影镜头前或光源前使用彩色校正滤光镜来实现的。大多数数字摄像机和数码相机均能对着一个白色或中性灰色的物体手动设定白平衡，这样一来，数字摄像机或数码相机就能将真正的白色显示为白色，并据此来调整其他颜色。当在室内荧光灯的照明下或从一种照明环境转移到另一种照明环境时，尤其需要进行白平衡的调整。

大多数数字摄像机或数码相机还具有自动白平衡功能，以期自动确定光的颜色并据此进行调整，这一功能在很大范围的不同照明条件下是有效的。尽管在数字后期制作过程中也可进行类似校正，但大幅度的校正将会对影像质量造成损失。

转载来源于电科动态公众号