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第十一章 彩色摄影基础理论
第一节 光、色与彩色摄影原理
一、光与色
1．有光才有色。物体的色是人的视觉器官受光之后在大脑中的一种反应。
人体生理学表明，人眼能感受到光和色，是由于视网膜中有柱体和锥体两种细胞。柱体细胞对光的明暗差别感觉灵敏；锥体细胞则对有一定亮度的波长不同的光产生色觉反应。锥体细胞又因所含视觉色素不同而分为三种感色单元：一种能对可见光谱中的蓝色段（400—500nm）能产生色觉，叫做感蓝单元；另一种对绿色段（500—600nm）能产生色觉，叫做感绿单元；再一种能对红色段（600—700nm）能产生色觉，叫做感红单元。
（1）如果这三种感色单元受到同等程度的刺激，便产生消色的感觉。
消色：指白、灰、黑三色。也称中性色或非彩色。
①如果三种感色单元受到同等程度的刺激量大，兴奋程度就高，就产生白色的感觉；
②如果三种感色单元受到同等程度的刺激量中等，兴奋程度中等，就产生灰色的感觉；
③如果三种感色单元受到同等程度的刺激量小，兴奋程度就低，就产生黑色的感觉。
（2）如果这三种感色单元受到不同程度的刺激，或其中任何两种感色单元受到同等程度或不同程度的刺激，便产生彩色的感觉。
例如，红色光与绿色光等量辐射使人眼的感红和感绿单元受到同等程度的刺激，共同兴奋，便产生黄色感觉；如果红色光强，绿色光弱，则使人眼的感红单元受到的刺激强，感绿单元受到的刺激弱，二者兴奋程度不等，便产生橙色感觉。
2．光源的色：光源的颜色取决于发出光线的光谱成分，即光的波长情况。
3．物体的色：物体的色取决于物体对各种波长的光线的吸收、反射和透射的能力。
（1）消色物体：指黑、灰、白色物体。它对照明光线具有非选择性吸收的特性，即光线照射到消色物体上时，被吸收的入射光中的各种波长的色光数量相等。
白光照射到消色物体上时，①反光率在75%以上的物体呈白色；②反光率在10%以下的物体呈黑色；③反光率在75%—10%之间的物体呈灰色。
（2）有色物体：对入射光线具有选择性吸收的特性。即光线照射到有色物体上时，入射光长被吸收的各种波长的色光是不等量的，有的被多吸收，有的被少吸收。
如：白光照射到红色物体上，绿、蓝色被吸收，只反射红光，所以看上去呈红色；白光照射到绿色物体上，红、蓝色被吸收，只反射绿光，所以看上去呈绿色。等等。
（3）光源的光谱成分对物体颜色的影响
当光源为有色光而不是白光时，物体呈现的颜色有以下规律：
①色光照射到消色物体上时，物体反射光的颜色与入射光颜色相同；当两种以上有色光照射到消色物体上时，物体颜色呈加色法效应。
如：红光和绿光同时照射到白色物体上时，该物体呈黄色。
红光（600—700nm）+绿光（500—600nm）=（500—700nm）（反射）黄光，因而呈黄色。
②有色光照射到有色物体上时，物体的颜色呈减色法效应。
如：品红光照射黄色物体呈现红色。
品红光（400—500nm和600—700nm）—黄色物体（能反射黄光500—700nm，吸收蓝光400—500nm）=反射红光（600—700nm），因此呈红色。
青光照射黄色物体呈绿色。
青光（400—600nm）—黄色物体（吸收蓝光400—500nm）=反射绿光（500—600nm），因而呈绿色。
蓝光照射黄色物体呈灰色或黑色。
蓝光（400—500nm）—黄色物体（吸收蓝光400—500nm）=剩下微弱的反射光，因此呈灰色或黑色
二、光的三原色与三补色
三、彩色摄影的减色法原理
1．减色法原理就是运用青（400—600nm）、品（400—500nm，600-700nm）、黄（500—700nm）三种颜色的单色影像来叠合成各种色彩的景物。
（1）青的单色影像相当于阻挡了白光中的红光，即滤掉（减去）了红光（600—700nm）；
（2）品的单色影像相当于阻挡了白光中的绿光，即滤掉（减去）了绿光（500—600nm）；
（3）黄的单色影像相当于阻挡了白光中的蓝光，即滤掉（减去）了蓝光（400—500nm）；
因此，青、品、黄的单色影像相当于青、品、黄三种滤镜（滤镜的基本特性就是能阻挡（减去）部分色光，通过部分色光）。
青滤镜阻挡了白光中的红光，通过绿光和蓝光。即 绿+蓝=青
品滤镜阻挡了白光中的绿光，通过红光和蓝光。即 红+蓝=品
黄滤镜阻挡了白光中的蓝光，通过红光和绿光。即 红+绿=黄
青滤（减）红；品滤（减）绿；黄滤（减）蓝。
2．滤镜的相叠后的色彩
①青、品相叠： 青+品=白—红—绿=蓝
②青、黄相叠： 青+黄=白—红—蓝=绿
③品、黄相叠： 品+黄=白—绿—蓝=红
④青、品、黄相叠： 青+品+黄=白—红—绿—蓝=黑
⑤如果青、品、黄三种滤镜的密度不同（或三种补光的强弱不同），便能叠合出各种不同的颜色。
3．彩色摄影的减色法原理：代表青、品、黄三种单色影像的青、品、黄三种滤镜，它们叠合产生各种颜色都分别是从白光中减去某些色光之后产生的。因此，这种彩色合成法称为减色法。现代彩色感光材料都是根据这种减色法原理制造的。
4．彩色感光片的结构
彩色感光片是多层结构，除了片基外，还有三层乳剂层，每层之间都有明胶隔层，最上面是明胶保护层，片基上涂有防光晕层。三层感光乳剂层分别记录景物色彩被分解产生的蓝、绿、红三原色，构成三个分色影像层，然后在彩色显影过程中使它们分别转变为各自的补色影像，从而得到由黄、品红和青三色染料影像层叠合的彩色片。在白光下观察，就是按减色效应原理所获得的景物的彩色影像。
上层乳剂未加入光谱增感剂，只能感受蓝色光；中层乳剂因加入绿色增感染料，能感受蓝、绿光；下层乳剂因加入红色增感染料，能感受蓝、红光。为了阻止蓝光进入中、下层乳剂，把上、中层之间的明胶隔层染成黄色，起到过滤蓝色光的作用。这样，三层乳剂就分别感蓝、感绿和感红，因此分别称为感蓝层、感绿层和感红层。
对同一颜色感光的乳剂层被涂成高低感光度两层，目的是可以得到较大的曝光宽容度。
四、色彩三要素
色彩三要素是色别、明度和饱和度
1．色别：也称色相，指色与色之间的主要区别如红、绿、蓝、青、品、黄就属不同的色别。一般用光的波长来表示光的色别。
2．明度：明度指颜色的明暗、深浅。常用反光率表示明度大小。反光率大则明度大。但在反光率相同时，人眼对黄绿光最敏感，对红光次之，对蓝光最不敏感，因此感到黄绿光明度大，蓝光明度最小。
3．饱和度：指色的纯度，也称色的鲜艳程度。饱和度取决于该色中所含色的成分与消色成分的比例。含色的成分越大，饱和度就越大；含消色的成分越大，饱和度就越小。
第二节 光源色温与感光特性
一、色温与光源色温
1．色温的含义
色温是表示光源光谱成分的概念。色温是表示光线颜色的一种标志，而不是表示光的冷暖温度。
当光源所发射的光的颜色与标准黑体（如铁、钨等）在某一温度下辐射光的颜色相同时，黑体的这个温度就被称为该光源的颜色温度，简称色温。
把一块铁加热至800k时，铁块就会辐射出暗红色的光；加热至5500k时，就会辐射出白光，类似阳光；加热至25000k时，就会辐射出蓝色的光，如同蔚蓝的天色光。由此可知，色温实际指光源的光谱成分，而光谱成分又主要是看光源中短波光线与 长波光线的比例。如果光谱成分中短波光线所占比例大于长波光线，色温就高，反之，色温就低。
红光波长长，蓝光波长短。因此，光源中所含红光成分较多时，色温就低；所含蓝光成分较多时，色温就高。
常见光源色温表

光源种类
色温度（k）
自然光
日出和日落时无云遮日的阳光
2000左右
日出后和日落前半小时无云遮日的阳光
3000左右
日出后和日落前1小时无云遮日的阳光
3500左右
中午前后两小时无云遮日的阳光（9—10点、3—4点）
5500左右
晴天有云遮日时的阳光
6600左右
阴天天空的散射光
7700左右
蓝天天空光
10000左右
人造光
电子闪光灯灯光
5500左右
照相强光灯灯光
3400左右
1300瓦的碘钨灯灯光
3200左右
400~1000瓦的民用钨丝灯灯光
2800左右
蜡烛光、煤油灯光
1600左右

二、彩色胶卷的色温平衡性与校色温滤镜
1．彩色胶卷的色温平衡性
日光型胶卷的平衡色温为5500k；灯光型B片的平衡色温为3200k，A片的平衡色温为3400k。
如果光源色温高于彩色胶卷的平衡色温，就会使影像偏蓝；如果光源色温低于彩色胶卷的平衡色温，就会使影像偏红。且色温误差越大，偏色现象越严重。
2．彩色负片对校色温滤镜的运用
（1）彩色负片的偏色可以通过印放过程的“纠偏”使色彩还原。
（2）由于商业扩印一般不会仔细校色，因此，使用日光片在灯光下拍摄时，应加“雷登80A”蓝色滤镜；使用灯光片在日光或闪光灯下拍摄时，应加“雷登85B”橙色滤镜。
3．彩色反转片对校色温滤镜的运用
彩色反转片在拍摄、冲洗之后一般供直接观看、放映或制版。因此，使用彩色反转片拍摄时，对光源色温必须有严格要求。当光源色温不能满足色温平衡性要求时，必须使用各种恰当的滤镜。
4．有意产生偏色
有意利用色温误差，使画面产生某种偏色，也是彩色摄影常用的拍摄技巧。如用日光片拍摄日出或日落时，就不必使用滤镜，而有意使画面偏橙红色，因为这种偏色对日出、日落景色恰能起到渲染气氛的作用。
5．注意避免使用混合光和荧光。
混合光指色温明显不同的两种或两种以上的光源同时照射被摄体，用彩色胶卷拍摄时，应尽量避免使用混合光。因为混合光产生的偏色无法校正。
荧光最常见的是日光灯发光。荧光的色温极不稳定，光谱成分复杂，没有一种彩色胶卷的色温能与荧光平衡。在荧光下拍摄的画面常会产生篮绿的偏色且难以校正。因此应尽量避免使用荧光。
三、彩色胶卷的感光特性
一般说来，黑白胶卷的曝光宽容度约为128：1（+5，-2相差7档）；彩色负片的曝光宽容度约为16：1（+3，-1相差4档）；彩色反转片的曝光宽容度约为8：1（+1，-2相差3档）。由于彩色胶卷的曝光宽容度较小，要想正确还原景物色彩，在拍摄时就必须注意准确测光和曝光。
第三节 色彩的表现力
一、色彩的基调
色彩的基调指色彩的基本色调，即主要色彩的倾向，也就是给人总的色彩印象。
彩色画面可分为“冷调、暖调、中间调”三种基调。
1．暖色调与冷色调
以红、橙、黄等暖色为主的画面称为暖色调。暖色调有助于强化热烈、兴奋、欢快、活泼等效果。当景物不具有暖色特征时，可采用光源色温低于胶卷色温平衡性（或加降色温滤镜）以使画面偏向暖色调。
以纯蓝、紫蓝、青蓝等蓝色为主的画面称为冷色调。冷色调有助于强化寒冷、恬静、安宁、深沉等效果。当景物不具有冷色特征时，可采用光源色温高于胶卷色温平衡性（或加升色温滤镜）以使画面偏向冷色调。
二、色彩的对比（P322）
色彩的对比主要包括色别的对比、明度的对比、饱和度的对比、并存的对比等。
三、色彩的和谐（P324）
色彩的和谐指整幅画面上色彩配合的统一、协调、悦目。
色彩和谐主要包括：对比色和谐、邻近色和谐、同种色和谐、消色、光泽色与其他色的和谐。

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