色调分离

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图片来源:ilovefreesoftware

如果画面的位深被降得太严重,严重到过渡不自然的色带被人眼察觉到,就发生了色调分离现象。

任何会“拉伸”直方图的操作都可能造成色调分离。比如在PS里使用曲线功能,以及在不同的色彩空间之间进行转换,都会造成潜在的影响。想要避免,最好的方法就是尽可能对直方图进行小幅改动。

对画面进行视觉上的观察不失为发现色调分离的方法,但是最好用的客观工具还是直方图。虽然RGB直方图能把极端情况表示出来,但单个通道的直方图是探测色调分离最灵敏的工具。下面两幅RGB直方图展示的是比较极端的情况,上面较窄的图被拉伸成了下面三倍宽的样子。

前 图片来源:cambridgeincolor

后(出现色调分离)图片来源:cambridgeincolor

可以看出,出现色调分离的直方图有一个很明显的特征:垂直的条状带形成了梳子齿一样的形状。为什么会这样?我们回想一下位深的知识:如果画面每个通道的位深是8bit,那么这个通道有0-255个灰阶。如果直方图被拉伸,它就会被迫让这些灰阶分布在比原来更大的范围内,这样就出现了没有灰阶信息的空隙。举个例子,如果我们把一个横轴范围在120-130的直方图拉到100-150的范围(即宽度变为原来的5倍),那么直方图的横轴每过5个单位就会出现一个凸起的“梳子齿”(100,105,110以此类推),而“梳子齿”的中间没有任何像素。在视觉上,这就表现为颜色的突然转变,图像的颜色不再均匀过渡了,即“跳阶”。请注意,所有的数字图像都有相应的灰阶,只是当这些灰阶彼此大幅分散时,人眼才能感受到问题。

原图 图片来源:cambridgeincolor

产生色调分离 图片来源:cambridgeincolor

画面颜色的过渡区是出现色调分离的重灾区,天空颜色的平滑过渡经常会遇到这个问题。这些地方需要更多的灰阶补充,才能显示出更自然的效果,所以,如果操作中灰阶减少了,就要注意此类问题。

小技巧

  • 如果每个通道的位深为16bit,就会大大减少此类问题的发生几率,因为16bit提供的灰阶是8bit的256倍。如果你用的是数字摄影机的RAW模式,它每个通道都会捕捉10-12bit,所以就算不用16bit存储,你得到的灰阶仍然是8bit的4-16倍。
  • 就算你的原始图像是每个通道8bit,用16bit的模式进行剪辑几乎可以消除因为舍入误差而导致的色调分离问题。
  • 在宽色域色彩空间中操作会增加出现色调分离的几率,因为相较于其他色彩空间,这样的色彩空间要求更多的位深来表达颜色渐变区域。(T)

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