白平衡與灰卡

色彩是一門非常複雜的學問；並非只是單純的顏色的問題，應用上還會牽涉到高深的數學演算。我大概只能就我理解的基本概念來說明。艱澀一點的色彩問題，就有待向更專精的高手求教了。

色彩有所謂色彩模式(models)，RGB、CMY(K)、HSB、HLS，等等。而RGB－紅藍綠系統，可以看成是色彩加法系統的代表。這紅藍綠三色，又有色光三原色之稱，亦即指涉的是紅光、藍光、綠光，而非色筆或色料的紅藍綠。加法系統的意思，即飽和的紅、藍、綠光相加在一起，會變為白色的光。CMY－青洋紅黃剛好是減法系統的代表。青cyan、洋紅magenta、黃yellow，有色料或印刷三原色之稱。減法系統的意思，即這三原色是吸收掉絕大部分的顏色，只反射出某一單顏色，所以當這三原色相加一起時，就成了──黑色。

白平衡的基本原理即在於，預先「告知」攝錄機白色的演算程式，所以當我們用白色物品在光源照射下進行白平衡時，攝錄機就會依據感光片接收到的訊息，修正紅藍綠的演算比例，進而達到色彩校正的目的。而啟動白平衡的那一個動作，只是在告訴攝錄機──你看到的是白色。因此，白平衡並不一定非用白色來校準；可以用任何顏色去騙攝錄機，只是校正出來的顏色不會是正確的顏色(當然，故意設定影像色調又另當別論)。

灰卡，原本是用來搭配反射式測光表，提供攝影者設定曝光光圈值參考的工具。而由於影像技術進展至全數位處理，"灰卡"有了新的應用用途──白平衡。為什麼會有如此的轉變，概略的說明一下。

灰卡代表的標準是，介於黑(反光 0%)與白(反光100 %)中間值的灰(反光 18%，光線亮度變化是取對數值(log)，因而不是50%)。換言之，傳統的白平衡相當於以100 %的反射光進行(實際應用並非100%)。而訊號處理中有一種狀況──切割失真(clipping)，亦即訊號未達最大值時，已經瀕臨峰值限制，無法再保有峰值限制之上原本應有的訊息。

由於數位演算的特性，切割失真在影像處理上更容易發生。當以100 %反光的白卡進行白平衡時，紅藍綠的數值接近最大值，即使某一單色已發生切割，也不會明顯的顯現出來(顏色仍看起來是白色)，但對演算比例的校正已經造成相當的影響。因此，在數位影像處理時代，特別是數位單眼相機和數位暗房的應用上，已漸漸改由灰光取代白卡來進行白平衡。最主要的原因即在於，灰色是由相同比例的紅藍綠所組成(與白卡基本概念相同)，可是灰卡的紅藍綠數值居中比較不會形成切割，能提供較精確的白平衡校正。

有關色溫的理論與實際應用，大致上就說到這裡。但還有最後的一篇，也是最重要的一篇，從人類視覺知覺作用的觀點，來談色溫與白平衡在影視創作上的重要性。希望能盡快寫出來。