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黑平衡校准


黑平衡可确保整个图像的像素灵敏度保持一致,从而最大程度地优化图像质量。多年来,该技术一直应用于数字捕捉领域中的各种高端应用。在本文中,我们将探讨该技术的优势和应用方式。

黑平衡校准

概念

任何数字图像中的噪点都是"固定图形"和随机噪点共同造成的结果。前者是由于像素之间的光敏度持续变化造成的,而后者是由热起伏、光子达到量统计数据和其他不可重复来源导致的。因此,在其他条件一样的情况下,每幅图像的固定图形噪点相同,而随机噪点则不同。

主要是随机噪点
主要是随机噪点
主要是固定图形噪点
主要是固定图形噪点

备注:上述示例是早期DSLR紧凑型摄像机型号中出现的极端情况,显示比例为 200%。实际结果会更加微妙,而且会因具体的拍摄条件和摄影机设置而异。此外,在表面看来,固定图形噪点相比于随机噪点变化更大;上图即是一例。

黑平衡的工作原理是通过测量固定噪点图形,将其储存,然后再从所有的后续帧中减去,只留下随机噪点。内存中保存的图形名为“校准映射”,位于 RED 菜单下,是每个像素的有效黑色亮度映射,因此称之为黑平衡。

备注:上述示例是使用四分钟曝光时间的早期紧凑型摄影机中出现的极端情况。

何时使用

在通常情况下,黑平衡可以被忽略,并保持在默认出厂设置。只有在曝光条件出现大幅差异时才会需要校准黑平衡。如温度和曝光时间发生极端变化,或固件升级后。相反,即便是帧率或分辨率出现较大变化,也无需做黑平衡校准。下面列出了最重要的注意事项以及一般准则:

  1. 温度:当环境条件变化超过约 30°F 或 15°C 时

  2. 曝光时间: 当高于或低于 1/2 秒时。

  3. 固件:如有指示,有时在升级后

当拍摄期间,摄影机处于所适应的条件和设置下,为了最大程度地获得一致性,在采用极速快门速度前(如超过 1/1000 秒)或开始新拍摄前,也会产生黑平衡问题。此外,还要确保风扇速度设置和摄影机内置温度保持相同。目前使用的黑平衡可通过高级菜单中的“设置” > “维护” > “校准” > “传感器” > “校准捕捉”查看。除了占用时间外,多做黑平衡的校准操作没有什么坏处。

在任何情况下,上述温度和快门速度建议都不应该教条化遵守。例如,当使用 1/4、1/2 和 1 秒混合曝光时间进行拍摄时,黑平衡只有在使用其中一个曝光时间时才能使用,因为这三个曝光时间很相近。然而,当在一系列曝光时间或温度范围内进行选择,且只有一个黑平衡参数可行时,通过将黑平衡建立在该范围的上端,通常可获得更佳效果。

如何使用

摄影机做黑平衡的过程大约 30 分钟,而且应该进行相应的计划。当您准备好时,请遵循以下步骤:

  1. 准备摄像机。首先,给摄影机插入一个已经格式化的空卡,用来存储该过程中产生的临时校准数据。然后,确保摄影机有足够电量可完成整个过程。最后,确保您的摄影机快门速度设置为您目前拍摄所需要速度。

  2. 屏蔽所有光。取下镜头,使用镜头盖。如果您在户外,则应使用不透明盖包裹摄影机。如果您在室内(则更好),将摄影机放在暗室内。

  3. 开始预热。打开摄影机,确保摄影机有足够时间可达到其稳定状态操作温度。通常等待约 10 分钟就已足够。

    EPIC DRAGON menu
  4. 选择类型。在摄影机菜单中进入“设置” > “维护” > “校准” > “传感器” > “校准捕捉”。从下拉菜单中,选择所需的 FPS/曝光作为黑平衡类型。"默认"设置使用与出厂校准相同的 1/48 秒曝光时间,而"当前"设置则使用当前的快门速度设置。如果主要是由于温度变化原因执行黑平衡校准的操作时,建议使用默认设置。

  5. 开始过程。在弹出的确定窗口中选择"OK"后,即出现一系列状态屏幕和进度条。无需交互操作。这些屏幕和进度条将连续列出捕捉、分析、消除和编程步骤,然后每个步骤将会再次出现。这部分可能占用约 10 分钟的时间。完成后将出现"校准已完成"消息。选择"OK",该步骤即已完成。

    备注:配备 MYSTERIUM-X® 传感器的摄影机有一个可用校准映射。配备 RED DRAGON® 传感器的摄影机可提供四个可供使用的校准映射。

开始校准
开始校准
校准成功确认
校准成功确认

如果出现错误消息,且过程不成功,这通常是由于没有成功阻止照射到传感器的光。请复查传感器盖是否安全盖好,并尝试将摄影影机拿到更暗的地方。此外,还需确保空卡完全插入。

其它注意事项

保存一个以上的常用黑平衡校准的设置参数可节约拍摄现场的时间。例如,有人存储了用于典型户外微速摄影条件的单独校准映射,还有用于室内快速抓拍的校准映射。这些预设置可通过使用位于“设置” > “维护” > “校准” > “传感器”“校准管理”标签进行切换。

经过几次校准后,除了了解需要多少个预设外,操作者往往还对需要黑平衡的频率有了更好的把握,强黑平衡恢复应用于后期制作和在低开尔文温度下与白色平衡一起使用时,ISO 速度越大,则优势越明显。


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