以往我把重點擺放在螢幕的校準與輸出機的校準上。
從前會認為色彩管理基本上只要把這兩樣給搞定就沒有問題了。
後來卻發現還有問題沒有注意到。
就是最根本的光源問題。
約莫在一兩年前,我就在網路上有看到一位專家前輩,會分享一些光源的分析圖。
當時我其實不太懂,那個圖是在做什麼。就如下方的光譜圖,還有其他更多種類的圖形。

印象中,只知道光源的演色性,可以靠CRI來判斷光源的品質好不好。
當時並沒有想要深入再了解這一塊,只有在挑選燈具的時候會稍微注意一下。
最近好奇心又開始萌發,加上一些工作上的需要,於是又開始了想要探索光源問題的念頭。
想要研究光源,勢必要有合適的工具,才能夠進行比較科學的學習。
可以搜集數據,還能夠進行比對。
這對於知識的探索,我想是比較有幫助的。
光源的分析,最主要的就是需要一個光譜儀。
目的在於捕捉光源的光譜值。
再利用測量到的數據,解析出我們想要了解的資料。
市面上有很多光譜儀,等級也有很多種。
對於屬於個人研究的我而言,價格跟便利性算是最優先的考量。
再者對於光源屬於門外漢的我,其實對於很多光源的數據值其實並不是很了解。
所以操作界面的親和力與是否對於學習有所幫助也列入考量。
在搜集了好一段時間的資料與比較後,我選定了一套台灣公司開發出的光譜儀。
叫做“照明護照”
主要選擇的原因是
- 個人還能夠負擔的價格。
- 方便攜帶
- 軟體可以跨平台的支援不同作業系統。
- 圖形化,而容易理解的分析結果圖。
- 內建各種光源參數用途說明。
- 在跟客人溝通輸出品時,可以及時檢測當下的光源是否適合看色,或者是其他潛在光源問題。
- 保固與維修處理是否方便
特別注意 “原廠” 是沒有在銷售的 需要找 ”代理“ 。
在今年的二月中左右,在特殊的機會下,終於是購入了這套光譜儀展開自己光譜知識的解謎旅程。

經過了約兩星期的使用與一些光源資料的搜集後。
跟大家來分享一下如何透過照明護照來了解光源。
首先給大家看一下,照明護照的外觀,十分小巧外出攜帶其實很方便。
買的時候有送一個小保護套,放在包包的時候比較不會壓壞掉。

它本身有個基本的立架,在底部,直接旋轉90度就可以平穩地站在桌面或平面上。

還有其他的不同固定架,但不是重點,我就不一一放上。
總之就是只要想辦法讓照明護照有辦法穩定的測量到我們需要的光源資料,怎麼固定都沒差。
照明護照的上頭有個手動開關的保護蓋,如果我沒有理解錯誤,當我們打開電源的時候,他就會先進行自我校正。

機體的側邊,則是有電源開關與充電(同時是資料傳輸)USB孔

與手機連結的方式,基本上是透過藍牙的方式來進行連接。
以照明護照開機的時候,就會開啟藍牙提供手機搜索配對用。

手機端除了要開啟藍牙功能外,還需要去下載光譜精靈這套軟體,才能夠使用這個光譜儀。
安裝好進入程式後,第一件事就是跟光譜儀先進行藍牙配對。
要注意的是,手機版本必須要支援藍牙 4.0以上的機型才能夠使用。
好在我的便宜 Infocus M350手機也有支援,補充一點,照明護照的軟體對於Apple的手機跟平板支援性較好,有兩套專用軟體是沒辦法在我的Android手機上使用。(我恨....)
這點希望原廠能夠進快開發出Android版本的軟體QQ
上面的基本工作都完成了之後,我們就可以到處去搜集光源來分析光的品質。
測量前要記得把上面的護蓋打開,不然會什麼都量不到。

進入光譜精靈軟體後,目前我用到的功能其實也不多,基本上就是單筆測量,資料比較還有記錄夾。

其中我覺得最讓我感到貼心的其實是照明百科。對於是光源門外漢的我來說,這個功能給了我很大的幫助。
對於光源其實我剛開始只知道 演色指數,跟色溫這兩個主要參數。
但是照明護照裡面有很多的測量參數,進入照明百科中就可以看到參數的列表。

進入照明百科後,你可以了解我們測量的參數,它的含義與用途到底是什麼。
裡面的說明內容簡單易懂,好比下面這個我進入色溫這個參數。
裡面就說說明色溫是在做什麼用的。

(不過有些內容我還是有點看不懂,大概還是需要有人指點說明才行)
簡單的說,就是你有看不懂的數據意涵,來這裡查詢就對了。
接下來,簡單的示範一個測量流程。
我回到主畫面,然後進行單點測量功能。

進入之後你可以選擇你想要取得的資料參數,想要知道的就打勾。

但是手機APP上並不是每個參數在在測量後都可以看到,有的資料要在電腦的分析軟體上才能看得見。
基本上我就建議直接選擇全部測量。
反正也不費多少時間,一次解決卡乾脆。
選擇好之後再到下一步,畫面上會有扣除背景光跟測量兩個選項。

理想狀態下,我會在全黑的環境直接測量我需要的光源,不得已的時候才使用扣除背景光在測量光源。取得的數據會是比較正確的。但總會有不得已的時候,所以扣除背景光的功能還是有它的價值存在。
這邊我就先分享直接測量的功能,遺漏的部分有空在陸續補充。
測量光源時我會先把用不到的光源都關掉,最好能在全黑的環境中直接量測目標光源。
數據會比較準確。
這次示範的是環形燈管的測量。
測量後我們就可以看到他的基本量測值,沒錯超級長一串。
我們先認識幾個就好,不然我打字打到手好酸,有空再來慢慢補充蛤~

首先我們可以看到下面這張,就是基本的光譜圖。

透過這張圖片我們可以快速的解讀,這個光源的主要色彩是什麼。
底下的X軸坐標,基本上就是人眼可見,也就是可見光的頻譜範圍。
Y軸部分則是代表光源的強度。
那我們可以大致理解,這個光源主要的色彩就是黃綠帶點藍。
從前面的數據來看他的色溫落在5092k,跟我們印象中的5000k 微微黃的燈光印象是相符合的。
看到這個色溫,有稍微接觸到印刷但又不是很懂印刷的朋友,有可能會說,不錯噢5092k,很接近我們印刷環境下要求的D50光源啊!
各位看官,魔鬼藏在細節裡,你要用這光源來看輸出品,就是在跟鈔票過不去啊。
當我開始學習光源的知識後,才發現光源的分析不能僅靠其中一個數值來評斷,還有很多輔助的參數需要拿來參考。
所以說,當我們開始進行測量前,所選擇要量測的數據都是有意義的。
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2017.03.10 更新
先前我們已經看過了光譜圖,我們可以透過光譜圖來簡單理解,一個光源的光譜能量是如何分佈。
但是我們要如何來評價一個光源的色彩表現程度好壞呢?
最基本的方法,我們可以利用CRI (Ra) & (Re) 色彩演色指數來判斷一個光源的色彩表現。
(注意 CRI 已經屬於較早期的演色性評斷方法,在測量目前的新型LED 燈具可能會有一些問題,所以已經陸續有其他的評斷方法試圖取代CRI 後面會陸續介紹)
CRI 主要會參考 15 個參考色彩( R1~ R15 ),由這十五個色彩在特定的光源下表現出的光源色彩作為一個基準。
(主要還是模擬不同時段的太陽色溫 照射在參考色上的色彩 越接近陽光照射下的色彩分數越高)
我們透過照明護照捕捉的光源資料會來跟這十五個色彩標準值做差異比較的計算。
誤差越小,那個顏色的數值就會越高,最高為100。
那麼實際的參考色彩有哪些呢
有以下幾個色彩
R1:淡灰紅色
R2:暗灰黃色
R3:飽和黃綠色
R4:中等黃綠色
R5:淡藍綠色
R6:淡藍色
R7:淡紫藍色
R8:淡紅紫色
R9:飽和紅色
R10:飽和黃色
R11:飽和綠色
R12:飽和藍色
R13:白種人膚色
R14:樹葉綠
R15:黃種人膚色
而我們一般最常見到的光源演色性數值,在燈具的外包裝通常都會標示Ra數值。
Ra數值,主要是通過R1~R8的平均值得出。
也就是以不飽和色為主的色彩為主。
基本上只要前八個數據夠高,CRI指數就可以取得比較高的分數
我們可以透過照明護照取得的分析資料查看CRI數值的分佈結果。
以下我們可以看到,我先前測量的環形燈管CRI結果。

老實說是個蠻糟糕的光源,演色指數Ra不過只有73。
我們可以透過分析圖了解,這個燈具擅長呈現的色彩與不擅長的色彩。
在使用于展示照明的時候,我們就可以事先預期,可能有哪些色彩透過這個燈具來展示效果是不大好的。
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2017.03.12 更新
延續我們上一段提及的CRI 演色指數,也就是所謂的Ra值。
這個部分只有參考了R1~R8的不飽和色塊來表示演色性的表現。
但是CRI演色指數,總共計有15個參考色。
R9~R15是屬於飽和色系還有人類膚色的參考色塊。
由於純色的色彩,在透過人造光源還原的時候具有一定的難度。
尤其是在R9 飽和的純紅色部分,大多數的燈具都是表現不佳的。
如果也把後面的數據拉進來一起計算,很容易就會拉低CRI值的色彩平均分數。
因此市面上常看到的燈泡演色指數都是以Ra為主。
但是我們還有另外一項CRI演色指數 Re,跟Ra不同。
Re指數,是把所有的參考色彩R1~R15的色塊,每個色彩的演色指數平均後得到的結果。
我們可以理解 CRI Re指數對於色彩演色性的要求是更加嚴謹一些。
因為他把一般燈具不想計入,會拉低演色性指數 分數的R9 也一同計算了。
不過高演色性的燈具光源,通常Re值也不會太低,但是CRI Ra不足90的光源,很有可能在後面的R9~R15等色彩表現。
會有很低落的表現,如果是追求高品質色彩的用戶,應該要避免這類型的光源。
以這次舉例來看的環形燈光來說,他在R9~R15 的色彩表現部分也不是很理想。
甚至於R9 飽和紅色是屬於負值的狀態。
我可以透過照明護照的CRI 雷達圖來看出這個問題。

R9 色彩的表現,簡直是練到了金鐘罩的縮陽入腹境界,突破了0, 整個呈現一個凹陷的大缺口。
很明顯的這個光源對於紅色的表現,是完全不能看的。
實際計算後,環形燈管的CRI Re 僅有區區的62而已。
如果拿來做色彩的相關應用,我想也只有一個慘字可以形容。
還好,這個光源通常只是拿來作為陽台或樓梯間浴室使用,應該不會有什麼大問題。
截至目前為止,我們所用到的光譜圖與CRI圖比對如下 (環形燈光)
整理一下給大家參考

CRI 演色指數 Ra & Re 簡單的介紹就到此為止。
下個階段,我們再來認識一下色溫這個題目。
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20170320 更新
色溫,在我們學習攝影的過程中,是必定會遇到的一個課題。
尤其在數位化的相機中,白平衡,就是靠補償色溫來使畫面還原白色的一個方法。
關於色溫的定義,在此我就省略不解說,因為光是搜尋色溫兩字就可以找到一堆他的相關定義。
我們對他做一個簡單的認識。
色溫的色彩過渡基本上是這樣的 低色溫 中色溫 高色溫 色彩會由 紅 白 藍 逐步的變化
在低色溫的時候,光線基本上呈現的紅色橙色這樣的色澤,比如我們早期使用的鎢絲燈泡就是低色溫的光線。
到達中間色溫,色彩會呈現如同日光一樣的白光,就像是常用的日光燈種類就屬於中間色溫的光線。
而高色溫,會開始有藍色的光源色彩,一般而言我們在國內是比較少使用這樣子的燈光,通常存在晴朗的好天氣中出現。
剛剛我有提到,相機白平衡,是透過補償的方式來還原白色。
舉個例子,如果我在低色溫的光源下拍攝照片,畫面中都是黃橙色的光。
我想要把她還原成中間白,那我就必須要從他的相反色去補償,於是我必須要透過增加藍色來減弱黃色,讓我拍攝的照片可以得到正常的中間色彩。
所以,有在使用修圖軟體的朋友,當我們在操作Lightroom的白平衡時,調整桿的負向就是藍色,而正向就是黃色。
也就是說調整桿的色溫值,會跟實際的色溫完全相反。
我們可以看看下圖 LR的白平衡操縱桿

下方則是實際色溫由低到高的示意圖

這樣子有沒有清楚?
所以要了解,色溫與相機的白平衡是互補的原理。
但問題來了,白平衡不是只要調整色溫嗎? 色調是幹啥用的??????
色調的調整,不僅僅會出現在修圖軟體中,部分高階的相機也可以針對這個部分做微調。
原因是什麼?
當我們在修正色溫的時候,他只是針對理想狀態下的色溫變化作調整,也就是只能夠補償在理想色溫曲線上的色彩。
這個部分我們可以利用照明護照的色溫圖來分析與理解
我們依然是使用環形燈管的量測數據來看。

我們可以看到途中有一條黑色曲線,這就是理想的色溫變化曲線,當我們在修正色溫的時候,只要光源落在這條曲線上,我們就可以簡單地用色溫滑桿還原白色。
而色調滑桿,很明顯的就可以看出來,它的用途就是在修正偏離了色溫曲線的光源色彩,在曲線的上方是綠色下方則是洋紅色。
由圖片跟Lr的調整桿對比之後,一切的謎題的解開了。
以這個例子來說,環形燈管的光源是偏黃綠色的,所以當我設定好了色溫值之後,我必須要色調的部分做適當的反補償,也就是增加洋紅色來抵消色偏的部分。
這樣一來,我們就可以還原這個光源下真正的白色。
灰卡 平衡卡 都好用,但是如果能透過精確的測量,讓原始圖檔需要調整的地方越少,代表著後面可以做變化的調整空間就越大。
以上簡單跟大家介紹簡單的白平衡運用原理。
有工具的好處就是,在調整的時候,有明確的方向可以操作,而且類似的數據都可以搜集下來當作日後參考。
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20170414 更新
延宕許久,最近在整理一個自製的燈箱,日後搜集的光源都會在這個小箱子裡面進行測量。

這個燈箱陪我有好一段時間(也好久沒用了),由於裡面的中性灰塗料重新上色花了一些時間。
大概是全台最便宜的5000k 色溫燈箱了吧 XD

挑選燈箱作為測量環境,主要是因為裡面的中性灰塗佈不會有環境色彩的影響,干擾測量結果。
這樣得到的結果會比較客觀。
當然現場使用就不需要如此,直接測量讀取資料即可。
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20170423 更新
在使用了一段時間後,發現要運用在攝影用途上的話。
照明護照出在IOS系統上的APP ,光譜精靈 燈光師。
這套是更適合的軟體,所以安排預算再添購一支新的IPOD來安裝這套工具。
他的測量內容比較精簡,但是比較針對於攝影的用途。
尤其是室內的可控光環境。
其實這段時間更新得很慢,是因為我一直在嘗試到底要如何應用在實際拍攝流程中。
使用光譜儀跟色卡的適當時機。
目前的結論是,室外或者是燈光變化快速的環境下,色卡為第一優先考量。
但一般日常使用只要灰卡即可。商品類的話則是需要校正色的標準色卡。
在使用人造光源的時候,色卡的準確性有可能降低,可以搭配光譜儀補強。
在錄影的時候,光譜儀重要性略高於色卡。因為有可能要使用到多燈調整與濾色片的設定。
讓現場的光線色溫儘量保持一致,減低後製時候的調色時間。
色卡在當下則是一個起始的調整參考值,藉以分析整體畫面的明暗對比與色彩偏差,輔助修正使用。
燈光師軟體內的界面更加簡潔,只留下攝影最常用到的數據。

當我在進行量測後,只要是固定而不容易變動的環境,我就會先存起來。
以供後面需要拍攝時使用。

記錄中可以拍攝當下的燈光環境照片,並且標注一些資訊。
我購買的照明護照PRO甚至內建了溫度與濕度計
對整體的環境空間使用狀況可以有一個初步概略地記錄。
基本的常用數據,如色溫,照度等資料如同下圖一樣

測量出來的色溫可以讓我們直接設定相機的色溫K值設定在最接近的數據。
TLCI 則是簡單的讓我們知道目前的燈光品質如何
他的數據意義參考如下(參考數據來自照明護照的官方網站說明)
TLCI 數值的等級
85~100
很棒的燈光品質,顯色出來的誤差很小,調光師/燈光工程師/攝影總監等可以忽略而不校正或只需要作為小的調整。
75~85
調光師可能需要做微幅的調整,以確保光色品質,但非常容易就可以達到可以接受的結果。
50~75
調光師/燈光工程師/攝影總監等確實需要對攝影設備做調整,或使用濾鏡來校正光品質的不足,依經驗可以調到可接受的結果,但耗時。
25~50
燈具的顯色很差,需要專業的調光師/照明工程師/攝影總監等做大幅的調整,且結果也不一定能符合影視的標準。
0~25
燈具的品質很糟糕,就算調光師/照明工程師/攝影總監等花了很長的時間調整攝影設備或是後製來改善拍攝品質,都很難達到可接受的結果。
Tint 則是指這個在標準色溫曲線上的偏差程度,數字越大就差得越多。需要補償的色差越多。
校色卡頁面,則是可以將量測的數據與參考標準值做一個比對,當色塊的數值越高,就越看不出差異。
當燈光品質不佳的時候,方塊的內外色彩會有明顯差異。
以下面的例子來看,我們燈光的演色品質非常好,基本上看不出哪裡有明顯差異。

光譜圖則是會跟標準的參考值(黃色線段)做一個比對,讓我們了解目前的光源與參考光譜的關係如何。

接下來是拍攝機器的微調數據參考,如下。

這個畫面會給我們攝影機上的各色通道建議的補償量,讓我們更快速地調整攝影機。
但是我並沒有這麼高檔的攝影機可以嘗試這個功能。(這部分如果有錯誤煩請懂得大神協助指正)
當我們切換到白平衡功能的時候。
我們可以設定目前我們要調整到的光源目標色溫。
然後參考下方的的微調數據來手動對相機白平衡做修正。
要特別注意的是,不要直揪看圖來設定相機,必須要看上方的調整數據。

基本上我們測量出光源色溫後,在相機上先設定好最接近的值。LBi的數值差異會很小。
幾乎可以忽略,下方的CCi 調整要看數據,而且要比對一下相機說明書上,相機調整的每一個是多少單位。
再參考CCi數值調整。
比如說我的5D2每一格調整就是5單位,如果我按照圖上的設定去調整,就太多了
燈光師軟體他是走了兩格多,而實際上在我的相機只需要設定1格就夠了。
這點我花了好一段時間才了解問題點在哪。

而這個功能在室內拍攝的時候還蠻好用的,因為在室內拍攝時,色卡上的噪訊容易增加。
這時用色卡校正灰平衡的時候,就會感覺色彩不是中性色有點微妙的偏差,這時就可以透過這個參考職來做修正微調。
簡言之,光譜儀在實際拍攝的應用上,比較需要充足的時間。色卡跟光譜儀同時使用,可以解決掉一些很奇怪的微妙白平衡色偏。(相信有不少人用色卡,在用滴管點選色卡中性灰修正灰平衡後,整體畫面看起來還是有點色差,就是色卡可能已經有噪訊干擾造成)
目前的使用心得是,色卡應該可以滿足大部分需求,但要做到最好,少不了光譜儀。
後面我會慢慢跟大家繼續分享,工作空閒之餘會慢慢完成文章。
待續...