Зачем
Цветовая температура и спектр света: почему камера видит цвет иначе, чем глаз, и чем опасен смешанный свет в кадре.
Белого света не бывает. Есть свет с разным спектральным составом, который наш мозг приводит к «белому» и перестаёт замечать. Камера этой любезности не делает — она записывает то, что пришло.
Отсюда самая частая претензия начинающего к технике: «глазами было нормально, а на фото жёлтое». Камера не сломалась. Сломался механизм сравнения — об этом отдельно в статье почему глаз врёт.
Спектр: что физически приходит в объектив
Свет — электромагнитная волна, и видимый диапазон занимает примерно от 380 до 780 нанометров. Источник излучает не одну длину волны, а их смесь, и форма этой смеси называется спектром.
Спектры бывают принципиально разного устройства:
| Тип спектра | Источники | Что это значит для съёмки |
|---|---|---|
| Непрерывный | солнце, лампа накаливания, галоген, пламя | все длины волн присутствуют — любой цвет отразится честно |
| Линейчатый | люминесцентные лампы, ртутные, натриевые уличные | энергия сосредоточена в узких пиках; цвета, которых нет в спектре, отразиться не могут — предмет буквально теряет цвет |
| Смешанный | большинство светодиодов | синий кристалл плюс люминофор: почти всегда провал в красной области |
Важно
Если в спектре источника нет какой-то длины волны, никакая обработка в редакторе её не вернёт. Красная куртка под натриевым уличным фонарём выйдет бурой не потому, что камера плохая, а потому, что красного света на неё не падало. Это невосстановимо.
Цветовая температура: одна ось из двух
Цветовую температуру измеряют в кельвинах — по аналогии с цветом, который излучает нагретое абсолютно чёрное тело. Отсюда контринтуитивность, которая всех сбивает: «тёплый» свет — это низкая температура, «холодный» — высокая.
| Источник | Примерно, K |
|---|---|
| Пламя свечи | 1 800 |
| Лампа накаливания | 2 700 – 3 200 |
| Солнце на восходе и закате | 2 000 – 3 500 |
| Галогенный прибор | 3 200 |
| Солнце днём | 5 200 – 5 600 |
| Пасмурное небо | 6 000 – 7 000 |
| Тень под ясным небом | 7 000 – 10 000 |
Почему закатное солнце теплее полуденного — чистая физика: у низкого солнца путь луча через атмосферу длиннее, короткие синие волны рассеиваются сильнее и уходят в сторону, а до тебя доходит остаток, смещённый в красную область. Этот же механизм делает небо синим. Практическое применение — вся охота за золотым часом.
Вторая ось: зелёный — пурпурный (tint). О ней забывают, и это дорого стоит. Цветовая температура описывает только смещение по линии «синее — оранжевое». Люминесцентные лампы и дешёвые светодиоды уходят вбок, в зелень, и никакая настройка кельвинов это не исправит: ты будешь крутить температуру и получать то жёлто-зелёное, то сине-зелёное.
Совет
Если после установки баланса белого кожа выглядит нездоровой, а «теплее-холоднее» не помогает — двигай не температуру, а оттенок в сторону пурпурного. В большинстве камер и редакторов этот параметр называется tint или «оттенок».
Индексы качества источника
Раз спектр бывает дырявым, его качество нужно измерять. Существуют три системы, и полезно знать разницу.
| Индекс | Что измеряет | Ограничение |
|---|---|---|
| CRI (Ra) | усреднённая точность передачи восьми пастельных образцов | среднее прячет провалы. Источник с Ra 90 может катастрофически врать в насыщенном красном — этот образец (R9) в среднее не входит |
| TM-30 (Rf, Rg) | точность и насыщенность по 99 образцам | сложнее читается, зато честнее |
| TLCI | то же, но с точки зрения телекамеры, а не глаза | придуман EBU именно для съёмки — самый релевантный для нас |
Важно
Покупая светодиодный прибор, смотри не на общий CRI, а на R9 — точность красного. Кожа человека держится на красной составляющей, и прибор с прекрасным Ra 95 и провальным R9 сделает лица землистыми. В хороших приборах R9 указывают отдельно; если производитель его не публикует — это ответ.
Смешанный свет — главная беда
Пока источник один, любой его цвет исправим одним движением баланса белого. Как только источников два и они разного спектра — исправимого решения нет: настроив камеру под один, ты автоматически окрашиваешь всё, что освещено другим.
Разобранный пример
Классическая ситуация: съёмка интервью в кабинете. Окно даёт дневной свет около 5 600 K, потолочные лампы — около 3 000 K. Герой сидит между ними.
- Ставим баланс по окну (5 600 K) — половина лица, освещённая лампами, уходит в оранжевый.
- Ставим по лампам (3 000 K) — окно и всё возле него становится ядовито-синим.
- Ставим среднее (4 300 K) — плохо и там, и там, лицо неопределённого цвета.
Правильных решений три, и все они принимаются до съёмки, а не в редакторе:
- Выключить лампы и снимать только на окно. Бесплатно, работает чаще всего.
- Задёрнуть штору и снимать только на лампы. Тоже бесплатно.
- Привести источники к одному спектру — надеть на прибор корректирующий гель (CTB для нагрева до дневного, CTO для остывания до лампового). Стоит недорого, это стандартный расходник.
Четвёртое решение — «поправлю в цветокоррекции» — не решение. Разные участки кадра требуют разной коррекции, и придётся вырезать маски по лицу вручную.
Метамерия: почему камера видит не то, что ты
Два источника с совершенно разными спектрами могут выглядеть для глаза одинаково белыми — это называется метамерией. Но чувствительность фильтров на матрице камеры устроена не так, как чувствительность колбочек глаза, поэтому камера различит их легко.
Практическое следствие: «правильный» баланс белого не существует как абсолют — он зависит от того, чья это система восприятия. Именно на этой разнице и держится вся история про «цветовую науку бренда» из словаря маркетинговых имён: производители по-разному пересчитывают показания сенсора в цвет, и на коже это заметно.
Единственный надёжный способ не гадать — снять эталон. Серая карта в кадре занимает три секунды и превращает баланс белого из спора о вкусах в измерение.
Проверь себя
- Почему закатное солнце теплее полуденного? Ответ должен опираться на физику атмосферы, а не на «так красивее».
- Светодиодная панель имеет CRI 95. Почему этого недостаточно, чтобы доверять ей съёмку портрета?
- В кадре окно и настольная лампа. Назови три способа решить это на площадке и объясни, почему коррекция в редакторе к ним не относится.
Документы и ресурсы
Обязательные
- Норматив CIE 015:2018 — Colorimetry
- Норматив EBU Tech 3355 — Method for the Assessment of the Colorimetric Properties of Luminaires (TLCI)
Рекомендуемые
- Норматив IES TM-30 — Method for Evaluating Light Source Color Rendition
Практическое задание
Спектральная разведка твоего дома. Понадобится только камера или телефон с ручным режимом.
Найди пять разных источников света, до которых можешь дотянуться: окно днём, лампа накаливания, потолочный светодиод, экран монитора, уличный фонарь за окном вечером.
Для каждого:
- Положи под источник один и тот же цветной предмет — лучше всего что-то красное или оранжевое (яблоко, красная тряпка, коробка).
- Сними его, выставив баланс белого в авто. Запиши, какое значение камера выбрала (в кельвинах, если камера показывает).
- Сними тот же кадр, выставив баланс белого вручную по белому листу под этим же источником.
- Опиши словами: как выглядит красный цвет предмета под этим источником по сравнению с дневным окном — насыщенный, бурый, розовый, грязный.
Что сдать: таблица из пяти строк — источник, значение авто-баланса, как выглядит красный, вывод «годится / не годится для съёмки людей».
Самопроверка: у тебя должен обнаружиться хотя бы один источник, под которым красный цвет заметно испортился (чаще всего это дешёвый светодиод или уличный фонарь). Если все пять оказались хороши — ты либо снимал только под непрерывными спектрами, либо смотрел невнимательно: возьми ещё один явно дешёвый светильник. Умение заранее сказать «под этой лампой лица будут землистые» экономит потом целые съёмочные дни.
Отмечайте прогресс — заведите бесплатный аккаунт. Уже есть? Войти.