11 色偏校正汇总.docx
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11色偏校正汇总
活用Gimp(十一)色偏校正
作者:
李旬政
retry@micro.ee.nthu.edu.tw
http:
//micro.ee.nthu.edu.tw/~retry
这一期杂志中的光碟会附上本文章所操作的影像档,希望读者启动你的Gimp程式跟着我一步一步来操作。
little_girl.jpg档表文章中的图3,living_room.jpg档表文章中的图15,3pts.curve档是纯文字的曲线描述档与表2相同。
因为感光程度的不同,相片有时会有不同程度的色偏情形出现,可能是偏红、偏黄、偏蓝、偏绿、、。
扫描器设定不正确也可能引起色偏,但如果影像无法重新扫瞄,可使用Gimp调整影像的色调。
本期文章中详细介绍色彩平衡对话盒的操作方式,利用色彩平衡对话盒来制造萤光色效果与校正色偏。
探色棒的使用是本期文章中的另一重点,因为校正色偏的前提是你要有一双能精确辨识颜色的眼睛,如果没有,探色棒所提供的颜色资讯就是精确眼睛的替代物。
最后介绍用曲线对话盒来校正色偏。
色彩平衡指令(ColorBalance)
图1色度环
图2色彩平衡对话盒,可个别调整影像的暗部、中间调、亮部的色彩。
执行新增图像[image]/图像Image/色彩Colors/色彩平衡ColorBalance,启动色彩平衡对话盒针对各个颜色做调整。
色彩平衡是最直觉的颜色调整工具,根据色度环(图1)的颜色排列方式来增加或减少某个颜色分量,色度相差180度的颜色互为互补色,增加红色则会降低青色,增加青色会降低红色,要增加红色亦可藉由增加洋红色与黄色来完成。
如图2所标示之数字,色彩平衡对话盒操作的三步骤为:
1.按下暗部(Shadows)、中间调(Midtones)、亮部(Highlights)状态按钮中的某一个,决定一个你要调整的色调范围。
2.按下保留亮度选项(PreserveLuminosity),以保持明度值不随颜色变化而改变,这选项可保持影像中色调的平衡。
3.拖曳三角滑钮靠近想要增加的颜色;或是拖曳三角调钮远离想要减少的颜色。
当影像没有色偏时使用色彩平衡对话盒反而会制造出色偏。
如图4与图5所示,增加一些暗部红色改善脸部的肤色,但增加过多红色时背景增红的情况也变得明显。
如图6所示,色彩平衡指令的另一个应用是制造萤光色的效果。
以下使用色彩平衡指令来制作具有萤光边缘的史莱姆字体。
图3小女孩影像原稿
图4暗部的红色调增加40%,脸色变红润。
图5暗部的红色调增加100%,影像背景也明显增红许多。
图6什么是青?
这尚青!
暗部的青色调增加100%(相当于红色调减少100%),黄色调增加100%(相当于蓝色调减少100%)。
史莱姆字体(slime)
1.使用文字工具按钮在黑色的底色上写上白色的Gimp字样,字体大小72,如图7所示。
2.执行新增图像[image]/图像Image/变换Transforms/旋转Rotate/90度90degrees,图层转90度,如图8所示。
3.执行新增图像[image]/滤镜Filters/扭曲Distorts/风Wind,风格Style设Blast,指挥Direction设Right,边效EdgeEffect设Leading,Threshold10,力量Strength设8。
风从右边吹来让字的边缘往左拉出等宽的细线,如图9所示。
4.执行新增图像[image]/图像Image/变换Transforms/旋转Rotate/270度270degrees,图层转270度。
因为Wind滤镜无法产生从上往下吹的风,故需先转90再转270度,将影像回正,如图10所示。
5.执行新增图像[image]/滤镜Filters/扭曲Distorts/波浪Waves,模式Mode设Smear、幅角Amplitude设4、相角Phase设0、波长Wavelength设50,让字样产生左右摇摆的效果,如图11所示。
6.执行新增图像[image]/滤镜Filters/模糊化Blur/高斯模糊(RLE)GaussianBlur(RLE),模糊半径BlurRadius设5,产生模糊的效果。
此时字样边缘已经有稠状液体要往下滴落的感觉,如图12所示。
7.执行新增图像[image]/图像Image/色彩Colors/色彩平衡ColorBalance,启动色彩平衡对话盒,增加暗部(shadows)的青色调(cyna)100%,黄色调100%,调整后的结果如图13所示。
8.而后点选亮部(highlights)状态按钮,增加亮部的红色调100%,蓝色调10%,亮部红色的效果与暗部青色黄色混合故红色没有很显着,调整后的结果如图14所示。
图7先在黑色的背景上写上白色的Gimp字样。
图8影像旋转90度。
图9制作风吹的效果。
图10转回来。
图11制造水波的效果。
图12让字体的边缘模糊。
图13字体边缘变青色。
图14字体内缘变淡黄色。
使用色彩平衡指令校正色偏
图15的影像有黄色色偏的问题,可以藉由色彩平衡对话盒来降低黄颜色量,或是增加其他互补颜色,增加蓝颜色的量也可解决这个问题。
又因为蓝色可由洋红色及青色组成,所以直接增加洋红色和青色的量也可降低黄色色偏,如图16所示。
图17虽执行过色彩平衡指令,但蓝色量补偿过多造成影像偏蓝。
经过图20再执行一次色彩平衡指令,图21的黄色色偏较不严重。
使用色彩平衡对话盒校正色偏虽然方便而且快速,但前提是你的眼睛要对颜色的偏移非常敏感,否则很容易就产生另一个颜色的色偏问题,若你对色彩的直觉并不强烈,你可以使用探色棒来作为辅助颜色校正的工具,每做一次调整后,就使用探色棒来检查各个部分产生的结果色是否符合要求,当然这是很费工夫的。
使用色彩平衡对话盒校色时最好你的萤幕是有校正过颜色与亮度,否则你是戴着有色的眼镜在看影像,这样校正后的影像传到别台电脑用别的萤幕观看可能还是会有色偏问题。
图15使用探色棒观察影像的各个部位像素的RGB三颜色分量,发现原始影像的颜色偏黄色。
图中所侦测的三点RGB三颜色分量分别为(94,70,26)、(155,131,67)、(217,220,177)。
图16使用色彩平衡对话盒校正色偏,暗部、中间调、亮部的红色与绿色量增减少20%,蓝色量增加20%。
图17如图16的参数设定,使用色彩平衡校正色偏,蓝色量增加过多,结果发现影像颜色有点偏蓝色。
图18使用色彩平衡对话盒校正色偏,暗部、中间调、亮部的红色与绿色量增减少10%,蓝色量增加10%。
图19如图18的参数设定,使用色彩平衡校正色偏后,再使用探色棒观察影像的各个部位像素的RGB三颜色分量,暗部与中间调的区域还有一些黄色色偏,但已经在眼睛能接受的范围内。
使用曲线工具校正色偏
使用曲线工具校正色偏可以在不校正萤幕的前提下进行颜色校正的工作,但却有个另一要求,影像中必须要有清楚而且容易辨识的参考色。
最容易分辨与使用的参考色是白色,白色因光源的强弱会产生不同色阶的灰色,灰色若受到黄色色偏则产生不同程度的黄色-亮黄色、淡黄色、暗黄色、、。
如图15所示,假定照片中的墙壁的油漆是白色因位置的不同而有明暗的差别,在影像的暗部、中间调、亮部各找寻一点作为校色的参考色。
参考色为图15中探色棒对话盒所显示的颜色资讯,参考位置为图15中探色棒小图示所指的位置。
影像大小为800x600,在墙角的阴影处座标(640,14)取该点当暗部的参考色,RGB三颜色的分量为(94,70,26);在影像上方中间处座标(368,18)取该点当中间调的参考色,RGB三颜色的分量为(155,131,67);在影像左方中间处座标(22,206)取该点当亮部的参考色,RGB三颜色的分量为(217,220,177)。
(94,70,26)、(155,131,67)、(217,220,177)这三个颜色的共同特性是红色分量与绿色分量相近而且比蓝色分量大很多,在RGB色彩模型中红色混合绿色是黄色,蓝色的互补色是黄色,故此图偏黄色的情况非常明显。
假设墙壁是白色或灰色,则最理想的校色方式应能将(94,70,26)、(155,131,67)、(217,220,177)这三个参考色校正为白色或灰色。
要将暗部偏黄颜色(94,70,26)变为中性的灰色有三种方式,将绿色分量、蓝色分量变为红色分量得到色阶为94的灰色(94,94,94);将红色分量、蓝色分量变为绿色分量得到色阶为70的灰色(70,70,70);将红色分量、绿色分量变为蓝色分量得到色阶为26的灰色(26,26,26)。
同样地,要将中间调与亮部偏黄颜色(155,131,67)与(217,220,177)变为中性的灰色也都各有三种方式。
使用曲线校正颜色的方法为各别调整红色色阶曲线、绿色色阶曲线、蓝色色阶曲线将(94,70,26)、(155,131,67)、(217,220,177)这三个参考色校正为中性的灰色,同时能除去影像中暗部、中间调、亮部的黄色色偏。
(94,70,26)、(155,131,67)、(217,220,177)这三个参考色要变为中性灰色都各有三种方式,故共有9种校色方式。
由于三个参考色的红色分量与绿色分量相近而且比蓝色分量大很多,故将三个参考色校色方式使用同一种,都将其红色分量、绿色分量变为蓝色分量。
因此暗部参考色(94,70,26)校正为(26,26,26);中间调参考色(155,131,67)校正为(67,67,67);亮部参考色(217,220,177)校正为(177,177,177)。
如图20的左图所示,在红色色阶曲线中产生(94,94)、(155,155)、(217,217)三个控制点代表输入色阶中红色色阶的暗部、中间调、亮部控制点。
如图20的右图所示,将红色色阶曲线的暗部控制点移至(94,26),代表输入色阶94输出色阶为26;将中间调控制点移至(155,67),代表输入色阶155输出色阶为67;将亮部控制点移至(217,177),代表输入色阶217输出色阶为177。
如图21的左图所示,在绿色色阶曲线中产生(70,70)、(131,131)、(220,220)三个控制点代表输入色阶中绿色色阶的暗部、中间调、亮部控制点。
如图21的右图所示,将绿色色阶曲线的暗部控制点移至(70,26),代表输入色阶70输出色阶为26;将中间调控制点移至(131,67),代表输入色阶131输出色阶为67;将亮部控制点移至(220,177),代表输入色阶217输出色阶为220。
由于对此影像校色的方式是使用红色分量、绿色分量变为蓝色分量,故蓝色色阶曲线不用做任何调整,如图22所示。
使用曲线调整过后的影像,参考点的颜色都变为中性的灰色,如图23中探色棒对话盒的RGB颜色分量所示,用探色棒观察墙壁的其他位置发现都RGB三颜色分量都相当接近。
校色后的影像虽然没有黄色色偏但影像却变暗许多。
使用色阶工具来作影像亮度的修正,调整输入色阶的Gamma值大于1影像会变亮,调整Gamma值小于1影像会变暗,将Gamma值设1.68使影像变亮,如图24与图25所示。
图20红色色频曲线三个控制点(94,94)、(155,155)、(217,217)移到(94,26)、(155,67)、(217,177)
图21绿色色频曲线三个控制点(70,70)、(131,131)、(220,220)移到(70,26)、(131,67)、(220,177)
图22蓝色色频曲线维持不变
图23曲线指令调整过后的影像,参考点的颜色都变为中性的灰色,黄色色偏移除但影像却变暗许多。
图24使用色阶指令调整Gamma值为1.68,增亮影像。
图25大功告成,移除色偏且增加亮度的影像。
图26原影像经过色偏校正后色阶分布图往左移,经过亮度校正后色阶分布图往右移。
曲线编修的技巧
在曲线对话盒内要精确地产生控制点并且精确地移动控制点并不容易,X座标代表输入的色阶值,Y座标代表输出的色阶值,范围从0到255,对话盒的左上角提供XY座标值资讯,移动滑鼠游标座标值的资讯会跟着改变,可使用左上角提供XY座标值资讯来辅助控制点的产生与移动。
启动曲线对话盒后若用滑鼠游标点选影像视窗上的像素,曲线对话盒各色频都会产生一条垂直的直线,直线的左下角的X座标值代表该色频分量的大小,如图28所示,利用这一条直线可以精确地产生控制点。
按住Ctrl键再点选影像则原来垂直的线与曲线的相交处会产生控制点,垂直的线会移至新的位置。
原来校正颜色的参考色是由影像视窗的(640,14)、(368,18)、(22,206)三点座标取得,先从影像视窗上方与左方的尺规(ruler)拉出格线精确地标出这些座标点,如图27所示,按住Ctrl键,在影像这三点座标上点一下,红色色频曲线上会产生(94,94)、(155,155)、(217,217)三个控制点;在绿色色阶曲线中产生(70,70)、(131,131)、(220,220)三个控制点;而亮度色频曲线与蓝色色频曲线也有三个控制点,不过用不到这两个色频的控制点可以不用去管它。
图27利用格线来精确定位,找到三点。
其中一点的座标(22,206)该点RGB值为(217,220,177)。
图28启动曲线对话盒后,用滑鼠点一下图27座标(22,206)该点RGB值为(217,220,177),若选择亮度色频(Value)则在对话盒方框中x:
220处出现一条垂直线,若选择红色频则垂直线出现在x:
217;若选择绿色频则垂直线出现在x:
220;若选择蓝色频则垂直线出现在x:
117。
这条垂直线可用以精确地产生与移动控制点。
修改曲线档来产生曲线
最方便编修曲线的方式是直接修改曲线档。
曲线对话盒下方有载入按钮(Load)与储存按钮(Save)用来将产生的曲线存为一个文字档供以后使用。
当你处理一批照片时,照片色偏的原因是相同的时候,有时候相同的曲线设定可用来校正不同的照片,将曲线储存起来可重复作用在不同的影像上。
曲线的设定档是存在~/.gimp-1.2/curves目录下,由于已经知道曲线控制点的座标位置,我们可以直接修改档案来改变曲线。
启动曲线对话盒在红色色频曲线与绿色色频曲线随意地产生三个控制点,如图29所示,按下储存按钮会出现储存曲线对话盒(SaveCurves),键入一个档名3pts.curve。
由于红色色频曲线三个控制点最后要移到(94,26)、(155,67)、(217,177),绿色色频曲线三个控制点最后要移到(70,26)、(131,67)、(220,177),在~/.gimp-1.2/curves目录下用文字编辑器开启3pts.curve档案,文字档案的第一行是注解,之后第二行到第六行为亮度、红色、绿色、蓝色、Alpha色频曲线控制点座标设定。
将档案修改成如表2所述。
使用文字编辑器修改完档案后存档。
重新启动曲线对话盒,按下载入按钮,如图32所示,选择3pts.curve档案。
看一下红色色频曲线与绿色色频曲线的控制点已经移动到正确的位置。
图29启动曲线对话盒,亮度色频与蓝色色频曲线维持不变,在红色色频的曲线上随意增加三个控制点,在绿色色频的曲线上随意增加三个控制点,而后按下Save按钮,出现一存档对话盒。
图30使用文字编辑器开启位于~/gimp-1.2/curves/目录下的曲线设定档,除了(0,0)(-1,-1)(255,255),其余的数字所代表的座标便是图29中随意点上的控制点。
图31第三行为红色色频,将随意产生的三个点更改为正确的设定值(94,26)、(155,67)、(217,177)。
第四行为绿色色频,将随意产生的三个点更改为正确的设定值(70,26)、(131,67)、(220,177)。
更改完毕后存档为3pts.curves。
图32载入曲线档对话盒:
再次启动曲线对话盒,而后按下Load按钮,出现一载入曲线档对话盒,选择3pts.curves档。
按下确定按钮后,曲线对话盒的亮度色频与蓝色色频曲线维持不变,红色色频与绿色色频的曲线往右下移动。
此时影像的颜色会根据曲线的设定而改变。
#GIMPCurvesFile
00-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1255255
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表1未新增任何控制点的曲线档,起始点(0,0)终点(255,255)其余皆为(-1,-1)。
#GIMPCurvesFile
00-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1255255
00-1-1-1-1-1-1-1-19426-1-1-1-1-1-115567-1-1-1-1-1-1217177-1-1-1-1255255
00-1-1-1-1-1-17026-1-1-1-113167-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1220177-1-1-1-1255255
00-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1255255
00-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1255255
表2修改后的3pts.curve档
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