摘要本文简单概括了在数字影视技术种色彩匹配与校正的重要性与工业流程。
关键词 动画电影 色彩匹配 色彩校正
AbstractThe paper analyzes simply the importance and the work flow of the colour adoption and adjustment in special effection of animation movie and digital movie.
Key wordsanimation moviecolour adoptioncolour adjustment
“数字影视特效”本身是基于计算机的软硬件环境，运用计算机图形图像学原理和方法，将多种源素材（包括实拍的画面和计算机生成的画面）混合成单一复合图像的处理过程。多种源素材能否在色彩、运动、透视、素材锐度等方面达到真实统一将直接影响到影视作品的可信性，尤其对于影视艺术的最重要表现元素——色彩——的处理，更加直接关乎影视艺术表现的艺术性。因此对于任何一位数字影视特效制作者，无不深知色彩在整个影视特效制作环节中的重要作用。
一、动画电影与数字影视特效中的色彩匹配与校正
数字影视特效中的色彩调整主要分为色彩匹配和色彩校正，两者既有区别又有联系，在制作中有时又是相互叠合。因此对色彩匹配和色彩校正的探究，不仅对数字影视特效制作具有指导作用，还将对影视艺术提供一种新的创作可能。
在数字电影色彩的运用和创作方面，现代的数字电影制作者有很多新的认识。北京电影学院院长张会军教授在《电影摄影画面创作》中写道：“色彩的应用，实质是一种经验”。这种强调个人的经历和感受对创作的影响，是毋容置疑的。一个经验丰富的摄影师对色彩的敏感度，色彩捕捉能力通常强于初学者。但当进入数字影像制作时代，这种理念将无法指导数字化的影像后期制作。
数字影视制作中，相当多的问题需要数据化、需要量化，需要有明确的制作目的性，如果仍旧单纯套用经验进行制作，不仅很难达到作品的预期艺术性，同时还消耗了大量的时间和金钱。
数字影像的另一主要表现形式数字动画电影的色彩匹配与校正与数字影视特效又有很大的不同，动画电影的色彩处理更为突出色彩夸张及色彩造型。因此，本文在进行数字色彩匹配和校正方法研究的同时，更是想激发影视色彩处理的更多可能。
二、计算机中的色彩处理原理及色彩检测
人们对色彩是如此地敏感，计算机的色彩处理能力也越来越强，并早已实现了千万色的色彩再现，那么在影视创作中，如何在人眼的色彩感知范围内使计算机处理的色彩得到最大程度的艺术表现，对数字色彩处理有极其重要的指导意义。因此在探讨数字色彩匹配和色彩校正之前，我们先来了解一下人眼识别色彩的基本规律，以及计算机对色彩处理及检验的基本原理。
1. 人眼对色彩识别的一般规律
从原理上讲，单一波长的电磁辐射所发出的可见光称为谱色光或单色光。人眼对此感觉到的是一种单纯、鲜艳的颜色，可称为谱色或单色。但在自然界中，人眼所看到的各种光源发射出的可见光都不是谱色光，他们是由连续光谱或是线状光谱构成的，它们所发出的光线称为复合光。
无论谱色光（单色光）或复合光，都基于亮度、色调、饱和度三个参量得以描述。
亮度表示彩色光对人眼刺激的强弱，与进入人眼的色光所包含的能量有关。光源的发光强度越高和彩色物体表面的光谱反射率越高，物体的亮度越高。
色调是彩色之间相互差异的重要特征所在。可见光谱中不同波长的谱色光有不同的色调。人眼大体能分辨出200多种不同的的色调。
饱和度表征色彩的纯粹性，即某种色调的浓度、深浅程度。
正是由于人眼对不同颜色在识别上的差异性，因而在创作上，对于不同的颜色应该区别对待。例如：人眼对蓝色区域的饱和度分辨阀和色调分辨阀都是比较高的，在色彩的控制和处理上，蓝调的控制是比较容易的，而黄绿色调的控制是最困难的，稍稍不慎就会造成层次的丧失和色调偏离。
2.计算机中的色彩处理原理与监测
前面谈论了人眼对色彩识别规律，接下来我们探讨计算机中的色彩处理和监测的一些概念和方法，这将加深我们对数字色彩的认识。
计算机是通过数学的方式，经过程序计算形成图像。任何图像，不管它如何复杂，在计算机中都是像素的集合。
每一个像素的颜色都能单独设定。现行通用的PC对图像的设定是通过24位真彩色或更高位数来进行描述的。在表达彩色图像或黑白图像时，采用的是颜色通道（channel）的管理方式。
依据色彩理论，任何一个颜色都可以用三个独立的参数来描述。比如HSB模式、RGB模式、Lab模式、YUV模式。
数字色彩处理是直接对画面的原始色相、色度的修改。而最终效果的显现也依赖于数字显示设备才能查看、比如显示器、监视器等设备。由于各种色彩显示设备自身的色彩显示设置标准不同，因此各设备并不能完全做到检测效果的统一。比较常见的色彩监测设备有Luma WFM波形显示器、 Vectorscope矢量显示器、Histogram直方图显示器。
正是由于显示设备本身色彩管理与现实的限制，不能完全呈现出人眼所看到的全部色彩，而是进行了相应的色彩截取，从而使现实信息量得到最大程度的优化，并节省资源。
三、色彩匹配思路及实例分析
1．色彩匹配
在影视拍摄时，经常会遇到由于拍摄时地点、时间的不同、以及所用的胶片材料、灯光器材、光学镜头和曝光程度的不同，因此不同影像片断间的色彩值和色度明暗也存在很大差异。后期制作时为了使影片影调和谐统一，势必需要对影像素材进行色彩值、色度值的进行调整，使不同影像片断间仍然保持色彩的连贯性，这就是色彩匹配的传统定义。
在数字特效制作过程中，尤其数字特效合成镜头中，经常需要将多源素材（包括实拍的画面和计算机生成的画面）进行合成，多源素材之间的颜色、反差、质感等方面经常出现不匹配，因此需要对各元素进行不同程度的色彩调整，以便使合成镜头形成统一的画面风格和质感，这是数字制作中的色彩匹配。
而在动画电影中，为了表现动画特色而使用了大量夸张的色彩表现手法，此时的色彩匹配更多地引用了色彩构成的原理，更多的用色彩本身进行创作。在颠覆原有世界的色彩观的基础上，每一部动画电影都可以创造自己本身的色彩识别系统，从而表现自己独特的色彩性格。
2．色彩匹配的应用类型
在影视特技中的色彩匹配制作过程中，经常遇到的问题是如何将实景拍摄素材的相互匹配、三维制作素材与实景拍摄素材的相互匹配。因而大体上分为实景拍摄匹配和实景拍摄与虚拟背景匹配两种类型。
实景拍摄匹配主要处理一些由拍摄场地光源、拍摄时间、现场大气环境等因素的影响，而造成的素材间的色彩不统一。或者是基于演员在蓝/绿屏背景前实景拍摄与实拍素材结合时，由于蓝/绿屏背景素材与实拍背景素材间的色彩不一致而需要进行的色彩匹配。
实景拍摄与虚拟背景匹配，数字影视特效制作中，由于一些场景在现实中不存在或很难实现它，因此不得不用数字手段来创造它。因而需要将计算机生成的CG图像，和蓝/绿屏拍摄所得的实拍影像进行色彩上的统一调整，使观众看不出是由数字虚拟出来的画面。
3．色彩匹配思路解析
进行匹配的时候，将所需匹配的素材分为目标素材和源素材。目标素材与源素材要完全融合在一起，则需要将目标素材中的亮部、中间层次、暗部的色彩、亮度与源素材匹配一致，这也是色彩匹配的主体思路。因而在匹配制作之前，我们需要对目标素材与源素材之间的亮部、中间层次、暗部的色度进行比较，为后续制作提供匹配依据。
利用通过色彩吸管进行前后景的亮部、中间层次、暗部的色度比较。比较前后景暗部与亮部的色差，以及相应的r\g\b的色彩差异。（参见下图）
然后在色彩匹配制作中，通过对素材色调的整体匹配调整以及对亮部、中间层次、暗部色彩、亮度的分区域二级调整。
四、色彩校正的一般规律
色彩校正主要对同一部影片中的色调进行客观技术与主观艺术层面上的进行色彩校准。
客观技术层面的色彩校正主要是依据电影、电视色彩还原的相应技术指标参数的校准，对前期拍摄中的瑕疵如偏色、曝光过度等进行弥补，使前期拍摄的画面得到最大程度的色彩还原，以期达到电影、电视的画面播出的指标要求。
而主观艺术层面主要是基于影片整体基调、风格、情绪等因素对视觉色彩的调整。正如影片《三百斯巴达勇士》为了呈现出及具史诗感的惨烈历史时刻，影片影调运用了浓烈的史诗油画感觉，全片影调色彩的二次创作，给我们带来了一次全新的视觉感受。这也是色彩校正的魅力之所在。
影视画面的色彩校正主要就是对真实场景色彩的正确还原，并对前期拍摄中的瑕疵如偏色、包光、曝光过度等进行弥补，在数字色彩校正，则可对灰度、亮度、对比度以及在独立的RGB通道内，对画面进行像素级的修复。但是由于技术指标的限制等原因，要做到真实现场的色彩还原是不可能的。
因此画面色彩校正只不过是一种假象中色彩真实感，及给观众一种视觉上的色彩真实。但是作为数字调色师来说，在画面瑕疵得以修复的前提下，更加关注的是艺术化的画面色彩处理，通过画面色彩，控制画面情绪，形成影调风格，从而创造出影片整体的视觉效果和气氛，引起观众的视觉注意和心理感应，达到影像色彩的艺术“表现”。
因而，我们应从一个更高的角度来看待色彩校正这个问题，对于所要处理的影片类型不同，色彩处理的方法也要有所区别，对画面精修和处理的步骤与有所不同。而不是简单地进行色彩还原和修复，而是有目的地运用色调来吸引观众视线，发挥色彩的心理特征，将画面最具美感、信息最为丰富的地方展现给观众，给观众带来视觉上的刺激和心灵的震撼。
在了解色彩处理上艺术“还原”与“表现”的关系，色彩校正的基本思路也就大致分为如下三个步骤：1：一级调色阶段，色彩整体还原阶段；2：二级调色阶段，细节调整，分色调整；3：艺术表现阶段。
对于不同的景别镜头，色彩校正时的侧重点也是不同。一般来说，远景重气氛，以整体环境氛围烘托出场景所要表现的气氛，突出主题所要塑造的情景。近景重层次，观众对于近景的物体会更为留意，要特别注意主体元素的色彩层次、质感、影调等方面的体现。上述是色彩校正的一般规律。
五、数字色彩处理对影视创作的影响
无论是电影之前的美术，舞台美术，还是现代的影视美术，造型、色彩、质感都是众多导演和艺术家孜孜以求，期望完美的。本系列论文分别从各个角度对现代数字工业下的动画电影和数字影视所苛求的各方面元素进行了详细阐述。
色彩匹配与校正是基于宏观几何模型造型基础上的艺术性表达。色彩在电影创作中的运用起到了跨时空进行空间色彩再创作的作用。
马克思说：“色彩的感觉是美感最普及的形式”。如果说影视作品的画面造形是以形动人的话，那么色彩则是以情感人，形色交融，色彩影片赋予了影视现代电影艺术对于色彩的运用已不仅仅是对外部世界作客观视觉再现的技术现象了，色彩开始以纯电影化的形式因素进入银幕世界，电影更多地利用色彩的本性进行视觉的诉说。
色彩能有力的表达情感，这一事实是无可非议的。同时一部优秀的电影中的色彩会返回给观众一种深刻的心理效应。从心理学角度看，色彩效应是指在色彩元素的作用下，人类通过脑神经对色彩效应的反应过程和思维内容想象在连续放映的过程中，观众对银幕色彩产生了不同的直观感受和情绪变化，不断地形成对人物内心世界的直觉思维。但银幕色彩有时写实，有时虚幻，有时两者融合出现，这样便形成了不同分格样式的影片及具有其自身特殊规律的色彩组合，因此便出现了色彩心理效应和视觉感知的不同功能。
所谓电影的色彩基调，是指为影视片的整体风格、类型建构，而在色彩造型与表现方面所作的基本调子配置的色彩。它是导演前期创意构思和后期视听语言合成时总体把握的产物。影视色彩创建应使影视色彩造形既有丰富而深刻的内涵意蕴，又有鲜明的视觉语言特征。
现代数字技术背景下，色彩再创作已经成为众多导演的必然选择。后期数字色彩匹配和校正不但降低了对传统诸如色片控制，色温控制的依赖，更是赋予导演更宽泛的创作空间。
而相对于动画电影，其本身就是色彩的创造。在以观众所体认的现实空间视知觉基础上，以独特的手法表现着自己的色彩空间。无论数年前的《怪物史莱克》；《汽车总动员》，还是新近荣获奥斯卡最佳动画长片的《料理鼠王》，以及提名的《冲浪企鹅》，其中对于颜色和光的运用已臻化境。《冲浪企鹅》中，对于海滩的色彩刻画，体现了浓郁的类夏威夷海岛风情，而在海面上冲浪时，阳光和海浪所产生的唯美色感，在动画片所特有的机位下显示出极强的视觉冲击力。片中主客观色彩交替、融合的色彩结构形式，建构起现实与梦幻交错的视觉节奏，使观众完全沉浸其中。
近些年来，数字化电影技术不断实现新的组合与突破，电影美术师可以通过 Discreet公司的Lustre 或Da vcihi等硬件设施，对影片的色彩、特技、剪辑产生全局性的个性化调整，可以对每一场的数字化镜头实现色调、氛围上的统一，可以将传统胶片扫描后经数字化手段实现对前期拍摄中的瑕疵与缺陷进行弥补。在2007年国产大片《集结号》中就在邀请韩国的团队进行场景搭建和爆破特效制作的同时，大量运用了数字调色技术。经过调整后的影片镜头都与实际拍摄的效果大相径庭，无论从色彩饱和度、画面精致程度，较之前都有了大幅度的提高。全片的画面与色彩达到空前的饱满与统一。电影美术师或者说画家们可以在“电脑”上直接将电影“画”出来。
通过对色彩匹配和校正，平衡和保持相同场景之内的和谐性，以及不同场景之间的连续性，甚至产生时空错觉，让一切源于现实，又超越现实。从此，“电影中的色彩不仅仅只是一种再现客观色彩的技术元素，在电影工业漫长的发展中，电影创作家们逐渐总结了以外在影片中运用色彩的经验，色彩开始以纯电影化的形式因素进入银幕世界。”
“色彩就是思想。”已经成为现实。
结语
本文限于篇幅，仅就动画电影与数字电影中的色彩匹配与校正一项环节的基础知识，制作要素，评价要素进行了分析与阐述。作为《数字影视特效中的综合匹配系列论文》中的第二篇，本文上承造型与模型匹配，下接后期流程中的材质灯光匹配，以及更后续的色彩管理，灯光渲染匹配等内容，以介绍基础知识细节和制作要点，以数字影视特效中的综合匹配为线索，穿起整条综合匹配的大龙，为中国的后期特效制作行业添砖加瓦。