三原色濾片

不論使用底片或數位拍攝,第一個遇到的問題都是鏡頭前的濾色片要如何選擇。就如同前文所述,RGB的波長並未被精確定義,所以在濾色片的挑選上變成一大難題,且各色光的波長範圍也同樣未有定則。三原色既是人眼的特性,所以在Maxwell投影法的實務操作上並不需要使用純正的RGB濾片,只要濾色片的顏色能涵蓋所有可見光波長就能還原出近乎真實的顏色。

 

 

 

但以數位合成則不然,因為數位影像中的RGB是被明確規範的。影像大廠Kodak出了一系列的明膠濾色片Kodak Wratten gelatin,其產品說明便指出29紅、47藍及61綠三款濾片供三原色投影用。但這種濾片對溫溼度變化敏感,容易翹曲且色彩穩定度僅有半年,價格也並不便宜。另,Kodak Wratten gelatin濾片已於2008年逐步停產,改由Wratten 2替代。其餘濾鏡製造廠商亦有類似的三色分離曝光產品,如Kenko SP COLOR:

Kenko SP COLOR Kenko範例

Marumi SPECTRA COLOR SET:

Marumi SPECTRA COLOR SET Marumi範例

HOYA Pop Filter Set:

HOYA Pop Filter R HOYA Pop Filter B HOYA Pop Filter G HOYA範例

或是可使用黑白攝影用濾鏡替代,如B+W的061、081、091。

替代方案

玻璃紙

 

雖然至今仍有許多廠商持續生產三原色濾鏡產品,但通常要價不斐,在這次的測試中我選擇更容易取得且便宜的替代產品,也就是各大文具行都買得到的彩色玻璃紙。由於玻璃紙品質不一,也沒有任何的光學性質要求,所以必須先對其曝光特性作矯正。首先將玻璃紙裁成8cm見方,置於看片燈箱上做曝光矯正,燈箱光源測得的曝光值為ISO 100、F 2.8、1/250,而紅、綠、藍各色的玻璃紙測光值分別為1/25、1/60、1/30,所以拍攝時紅色必須補償3 1/3 stop,綠色補償2 stop,藍色補償3 stop。

 

接下來做色彩矯正,由於紅、綠、藍三色玻璃紙的顏色必定和數位檔案中的RGB不同,所以前置色彩矯正可以避免出現過大的顏色偏差。首先將相機對燈箱光源做白平衡,取得測試的歸零基本值。接著分別拍攝三色玻璃紙,在Photoshop中檢視實際的色彩數值,三色的RGB數值分別為223/18/14、76/158/21、0/68/188,可見綠色是「最不綠」的。雖然數位相機的色偏會造成影響,但要精準矯正步驟就過於繁雜了。

玻璃紙紅 玻璃紙綠 玻璃紙藍

 

拍攝實作

 

完成所有前置作業後終於要進行實際拍攝見真章,首先對光源做白平衡確保所有影像都在同一條件下拍攝,並固定光圈和感光度以快門時間調節曝光量。將相機固定後分別在鏡頭前放置三色的玻璃紙,依之前測試取得的數值紅色補償3 1/3 stop,綠色補償2 stop,藍色補償3 stop拍攝。第一組試驗拍攝彩色影像,將三色玻璃紙拍攝的檔案在Photoshop中直接疊合,圖層混合模式改為線性加亮。下方影像由左而右依序是紅色、綠色、藍色玻璃紙拍攝而得的圖檔,最右方為電腦合成後的影像。

紅色拍攝 綠色拍攝 藍色拍攝 合成

第二組作法將相機拍攝模式改為黑白,同樣拍攝三張各色玻璃紙的影像,可得到三個純灰階的圖檔。然後將三個灰階檔案合成彩色影像,圖層填色選擇之前拍攝測得的色彩,而非純RGB。實際拍攝及合成後的影像如下圖,由左而右為紅光、藍光、綠光、彩色檔案。

紅色光階調 綠色光階調 藍色光階調 合成

可見兩種不同作法的色彩差異非常大,由於使用數位相機做測試可直接拍攝彩色影像,避過數位處理色彩還原中玻璃紙與數位RGB不相符的問題,看來效果會比拍攝數位黑白影像合成要來的好。且數位相機的黑白模式並非純粹擷取亮度,因CCD上方的色彩濾鏡是固定的,必須經由相機內韌體運算形成黑白影像,其中運算的差異也會對後來的影像造成影響。

將直接一次拍攝彩色影像、三色彩色影像疊合、三色灰階影像合成的圖檔由左而右並列檢視,以直接拍攝的影像最接近肉眼所見。可見若要以三原色分離曝光拍攝彩色影像,色彩的控制還需要多次測試以求得標準顏色的還原。若以專用濾鏡配合黑白感光元件,應能達到較令人滿意的成果。

直接拍攝 合成 合成

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