基础科普：人眼如何处理色彩

过去二十年间，调色技艺来到了技术进步、行业需求和电影审美发生巨大变化的交汇点。这些变化让调色工具得到普及，让更多人认识了调色，并推动了创新工作流与调色技巧的发展。虽然调色领域发生了诸多积极变化，但也伴生了一些不良副作用：调色发展和碎片化得过于快速，以至于大多数电影人对调色的理解不完整，出现认知冲突，且往往带有错误理解。这正是这篇文章存在的意义：我将给大家自下而上地阐明调色的核心原理与实操，助力大家调出最优图像。

那么我们该从何入手呢？今天，我们专门来讲解人眼视觉基础知识。这些知识值得专门花时间来讲是因为：

1. 它让我们理解，作为调色师，怎样才能最好地利用双眼：若缺乏对人眼视觉的基础理解，我们就无法知道人眼作为工具的优势与局限。比如，你是否知道当你看一个镜头的时间越长，你就越无法对白平衡做出客观评估？我以前也不知道，直到我学习了人类视觉的适应特性 —— 本文后续还将回到这个话题。

2. 它为我们提供有用信息来操控观众对调色的关注点：人眼不只是调色工作的主要工具：人眼还是接收调色结果的唯一器官。理解人眼视觉和处理图像的原理能让我们最大程度地以调色选择来掌握和操控视觉效果。

3. 它给我们提供了理解摄影机与显示设备的理想基础：人眼视觉是一切人造成像系统的基础，无论是对于镜头、传感器还是显示设备。理解这些系统，以及理解调色在这些系统中发挥的作用有一种最佳方式，就是理解它们共同的基础。

将这几点记在心里后，接下来我们会从整体上概述视觉系统，然后探索其最关键的优势、局限性和偏向性。如果你已经准备好朝更美观、更明智的调色迈出第一步，请往下读。

视觉系统

我们先来概述我们的视觉系统。我们如何以光线成像？

●当光线抵达人眼，虹膜会张开或关闭瞳孔，按需让更多或更少的光线通过。

●晶状体将通过的光聚焦，并将所得图像投射到视网膜上。

●通过名为视杆细胞和视椎细胞的感光器，视网膜将图像转为电脉冲，由视神经传递给视觉皮层。

如果你对电影摄影有所了解，那么这个过程听起来应该很熟悉，因为它非常类似摄影机的原理。这种相似并非巧合，因为这两个系统都有相同的根本目的：将光线转化为图像，随后进行处理和存储。当然，与我们的视觉系统不同的是，摄影机的图像必须以某种方式进行重现，将存储的图像通过显示设备转换回可见光，我们才能看到。

但我们现在就谈摄影机原理是操之过急了。为了理解以及更有效地运用摄影机和显示设备等人造成像系统，我们首先需要深入探索我们的生物成像系统。现在我们对整个视觉成像过程有了基础的理解，接下来一起看看它的几个关键属性。

可见光谱

光到底是什么？

用术语来描述的话，光（更具体而言是指可见光）是电磁波谱中人眼可感的频率范围。

用非术语来说就是，可见光是我们恰好可以看见的特定类型的辐射。世界上存在很多其他可测量的辐射，包括无线电波、X光等，但只有可见光是人眼可见的。

这是任何成像系统的关键属性，无论是生物系统还是人造系统：每种系统都有其能够测量的有效波长范围，任何超出范围的波长都是该系统不可见的。一种测量和表示任何给定系统有效范围的方式，是将其与人眼视觉进行比较：所采集的可见光的百分比越大，该系统就越强。这个概念我们之后会反复提及。

动态范围

人眼只能感知有限范围的光的波长，同理，人眼可感知的亮度值也是一个有限的范围。大家都体验过当我们环境中的光线低于或高出可感知范围会发生什么：人眼无法再分辨图像。好消息是，人眼感知亮度值的范围，即动态范围，适应性极强，高达30 f-stop —— 远远超出当前最强大的摄影机。因此，就像可见光谱一样，我们可以通过将某个系统的动态范围与人眼视觉进行比较来评估其稳健性。

在看过人眼可感知的波长与亮度值范围之后，似乎我们已经进化出了一套近乎完美的成像系统。然而，虽然我们的视觉系统确实非常厉害，但这些度量还不全面。为了更好地理解我们的视觉系统，因为它跟调色息息相关，我们还需要再看几个人眼依靠的适应性和“窍门”，其中的每一种都直接影响着我们如何创造、操控和感知图像。

视杆VS视锥

在人眼视觉系统综述中我们认识到，视网膜负责将聚焦后的光转换为电脉冲。它运用人眼感光器来实现这一点，感光器主要有两种：视杆细胞和视锥细胞。

视锥细胞负责侦测色彩，但它们要发挥作用需要大量的光，而在视网膜上，它们的分布相对较少（约600万个）。这意味着，在低亮环境中，对我们有效的可见光谱范围更小。回想一下自己上一次站在月光星辰之下，没有人造光的状态：可能你还是可以看到一些东西，但你还能看出什么特别鲜艳的颜色吗？应该没办法的，因为你的视锥细胞需要更强的刺激才能起效。

另一方面，视杆细胞的数量更多（约1200万个），而它们可以在亮度等级更低的情况下侦测到光 —— 就是这些感光器让你能在月光下看到事物。隐藏的限制是什么？你猜得没错：视杆细胞不感知色彩。

为什么这很重要呢？因为它能给我们重要的提示，让我们知道如何侧重图像的采集与视觉操纵。现在你知道人眼对整体亮度和对比度的敏感度高于色彩，这意味着相当有悖直觉的一点：调色时我们所做的最重要的决策可能跟色彩本身毫无关系。这是调色需要理解的关键概念之一：对比才是王道。

色适应（Chromatic Adaptation）

想象你在一间荧光灯照亮的办公室里加班到很晚，而离开办公室的时候，你把一个蓝色的活页夹交给同事。第二天早上，你在停车场遇到那位同事，她捧了很多颜色的一堆活页夹。腾不出手的情况下，她叫你拿着那个你借给她的活页夹。你会不会很难通过辨认颜色找到那个活页夹？除非其中有不只一个蓝色活页夹，不然应该不难找。

其实那是眼睛一个很厉害的本事，因为在每一种照明环境下，从该活页夹反射的光的波长大相径庭。而我们的眼睛却能轻松辨认出来，这多亏了色适应这种特性。本质上也就是说，我们的眼睛一直在利用环境提示来判断给定情境中的“白”是什么 —— 可以把这种能力想成不间断的自动白平衡。

尽管这对于我们感知日常色彩的能力是一个巨大的优势，但电影人和调色师需要注意这种特性的几个关键影响：

1. 在拍摄中，我们时刻需要牢记，摄影机并没有相同的适应机制，因此需要格外注意，明确地告知摄影机采集什么色温作为“白”。

2. 在调色时，我们需要在照明条件固定的环境中工作，照明条件要与我们主控监视器的白点一致。比如，若我们在有窗户的房间内调色，我们的眼睛会补偿照入室内的不断变化色彩的日光，进而我们的调色也随之改变，带来色偏和色彩不一致。

3. 要对画面整体的平衡做出绝对评估，我们的能力是有限的，因为人眼会找到画面中的中性色部分，自主为我们进行平衡。我们的眼睛停留在某个镜头上越久，这个问题就越严重！

色适应也是电影需要在全黑影院中放映的关键原因之一 —— 我们当然不希望有光源来分散观众的注意力，同时我们需要确保观众不会接收到其他环境提示，否则就会让观众的眼睛适应屏幕之外的不同的“白”。

记忆色

示例：不美观的肤色（第一张图）VS美观的肤色（第二张图）。普通观众可能不完全清楚第一张图有何问题，但无疑，他们能感觉出不同。

示例：不美观的植被色彩（第一张图）VS美观的植被色彩（第二张图）。

对人眼视觉而言，并非所有色彩“生而平等”。由于我们能频繁观察到某些物体和环境，因此我们对那些东西看起来该怎样，会在脑海中产生特别具体的脑内图像。那些被称为记忆色，它们包含了植被、天空以及最重要的肤色。当我们看到有这些物体的图像时，万一它们跟我们内在的记忆色不匹配，我们潜意识就会反感。这种适应性远比个人层面上对于这些色彩的精神“数据库”更深刻 —— 它是经过进化而选择的一种遗传特征。对于我们的祖先来说，记忆色意味着人类能够找到健康的食物，感知即将发生的天气变化，并选择最佳配偶。

这意味着，有的颜色就是比另外一些颜色更值得注意。你的观众可能不知道某面卧室的墙应该是什么色，但每次某种记忆色的色相或饱和度不对劲，他们准能发现。理解记忆色，并提高它们的调色优先级，是获得令人满意的图像至关重要的概念。

结语

本文涵盖了人眼视觉系统关键的方方面面。如果你跟我一样，你可能会觉得一开始学习这些原理很有挑战性，但一旦你吸收了这些知识，实践会证明它们值得你花时间学习。在学习调色的伊始先掌握这些概念，就像学习演奏某种乐器前先学习乐理：你会很想跳过这个部分直接开始上手实操，而且你确实有可能在不具备基础知识的情况下习得不错的技能。但在这两种情况下，你的成长迟早会碰壁，而到时候唯一的选择就是回过头学习基础知识，以正确的概念重新训练自己。相信我的经验之谈吧，一开始先投入时间掌握理论才是上手更快且更愉快的学习路径。

出处：Cullen Kelly | Film Riot

翻译：LorianneW | 盖雅翻译小组

您可能对以下内容感兴趣：

用色彩管理备忘录正确设置达芬奇

基础中的基础——什么是色彩管理？

超详细讲解！看完你就懂什么是色彩管理、达芬奇RCM与ACES工作

调色色彩管理科普

色彩管理快速入门科普

当我们在谈论「色彩管理」时，我们都在谈论什么？