白平衡原理串講

首先要明白什麼是白平衡，它指的是在圖像處理的過程中，對原本材質為白色的物體的圖像進行色彩還原，取出外部光源色溫的影響，使其在照片上也顯示白色。

那色溫是怎麼理解的呢？

這個概念其實很繞人，它是通過黑體（blackbody）這一理想光源在不同溫度下，所發出光的顏色特性來定義的。黑體是一個理想化的概念，它是這麼一個物體，能發光，但會吸收掉任何來自外部的光線，不做任何反射，所以叫做黑體。黑體的溫度單叫做開爾文（K）。從 3300k 到 6000k 再到 9300k 的溫度變化情況下，它發出的光源顏色分別是，溫暖的紅色，白色，冷調的藍色。

便於理解，你可以這麼想像，煤氣灶的火焰你肯定見過，內焰溫度較低，外焰溫度較高，內部溫度較低的地方是黃色的（暖色），於是火焰最外面溫度最高的地方反而會是藍色的（冷色），是不是很反常識。

而色溫就是用黑體的這個溫度變化特性來表現色彩傾向的。色溫數值低，偏黃，色溫數值高，偏藍。所謂的冷暖色調只不過是一些經驗性的叫法，很多人不理解這地方就是因為這個有點跟常識不符。

以下是幾個常見場景的色溫：

下面就是數碼相機修正白平衡的原理了。

有兩個理論是非常重要的。

灰度世界理論： 任何一幅圖像，當有足夠的色彩變化時，它的 R，G，B 分量均值會趨於平衡，也就是說應當是黑白灰這類的顏色，這個理論在全局白平衡中得到廣泛應用。

全反射理論： 一幅圖像中亮度最大的點就是白點，即假設在 YCbCr 空間中Ｙ值最大的點為白色，以此來校正整幅圖像。

這兩個理論分別對應著兩種色彩空間 RGB 和 YCbCr 調整白平衡的理論基礎：判斷一張圖片白平衡是否準確，如果不準確，如何量化其偏離數值。

白平衡就是一個糾正畫面整體偏色的過程，那為什麼人眼不需要呢？

其實在你看到一個東西的時候，潛意識裡面就已經對它進行了色彩修正。

簡單來說，相機的自動白平衡演算法，就是設定一個範圍。

如果拍攝照片的色彩平均值落在這個範圍裡面，那就 OK，說明無需修正。

如果偏離出這個範圍，就需要調整參數，並校正色彩數據直到其均值落入指定的範圍內。

這就是 WB 白平衡修正的過程。