舞台灯能调 1670 万色,人脸为什么还是不好看?问题出在显色指数

红绿蓝三个通道各 8 位,能组合出 256 × 256 × 256 = 16 777 216 种颜色,一千六百多万种;而 GB/T 5702-2003 量的是另一件事 —— 14 块试验色在待测光源下和参照光源下的色差。颜色多和人脸好不好看是两条独立的轴,问题出在显色指数,不是颜色数量。

一、颜色多,不等于照得真

「这只灯 1670 万色」说的是它能发出多少种颜色。

能调出 1670 万种颜色,人脸为什么还是不好看:加色法与显色指(图1)
图1

「这只灯显色好不好」说的是它在这些颜色下,把东西照得像不像原来的样子

一台能发一千六百万种颜色的灯,照在同一块红布上,红布可能变成偏橘的暗红;在另一台灯下,是正红。

这是两条独立的轴。

颜色多,不能说明照到脸上就好看。

Ra 高不高,核心是这只灯的光谱里有没有红。

挑面光的时候,得先看 R9,而不是只看 Ra。

显色指数和色温必须分开看,两个都对,才轮得到颜色好不好。

想让镜头里的人脸好看,优先看 R9 和 TLCI。

选灯时只看前一条,现场就一定会遇到「颜色挺多,人一上台脸发灰」这种反馈。

二、加色法:红绿蓝相加得白

舞台灯混色走的是加色法:把不同比例的红、绿、蓝三种光叠在同一块地方。

三个都加到满,得到白。

CIE 1931 的 RGB 系统里,三个原色定在 700 纳米(红)、546.1 纳米(绿)、435.8 纳米(蓝)。

等能白光的色品坐标大约在 x = y = 0.333 的位置。

加色法和颜料、滤色片的减色法正相反:颜料混得越多越暗,光混得越多越亮。

舞台灯早期是在灯具前面插滤色片,靠「减掉不要的波长」来变色,机动性差、还挡光。现在多数靠 RGB 加色法直接调,换色几乎是瞬时,也不用插片。

三、颜色是怎么被写成数的

GB/T 3977-2008《颜色的表示方法》规定:用 CIE 1931 标准色度系统或 CIE 1964 标准色度系统表示颜色,用三刺激值 X、Y、Z 和色品坐标描述。

视场 1 到 4 度用 CIE 1931,大于 4 度用 CIE 1964。

它对物体色和光源色都适用。

这套体系的意义在于:颜色不再靠形容词,是一组可以计算的数。

有了它,两只灯的颜色能不能对上,是算出来的,不是看出来的。

四、显色指数怎么来的

能调出 1670 万种颜色,人脸为什么还是不好看:加色法与显色指(图2)
图2

GB/T 5702-2003《光源显色性评价方法》做的事,是拿一套试验色去对比。

具体做法:把待测光源和参照光源(色温低于 5000 K 时用普朗克辐射体,高于 5000 K 时用组合日光)照在同一组色样上,逐块量色差。

参照光源的显色指数定为 100。

一共 14 块试验色。第 1 到 8 块算一般显色指数 Ra,取它们的算术平均。

第 9 到 14 块算特殊显色指数 Ri,单独看某一种颜色的还原程度 —— 其中第 9 块是饱和红,做影视和演出的会单独看它。

单块的算式是 Ri = 100 − 4.6 × ΔEi,ΔEi 是那块色样在两种光源下的色差。

习惯上的分级:Ra 大于等于 80 算优良,50 到 79 一般,低于 50 差。

所以「Ra 95」这句话的含义是:八块中等彩度的色样,平均还原得不错。

它不包括饱和红 —— 那就是 R9 的事。

五、为什么 RGB 混出的白,Ra 不高

现在回到加色法。

RGB 三色 LED 混出来的白,光谱上是三个窄峰,不是一个连续的光谱。

而参照光源(普朗克辐射体、日光)的光谱是连续的。

窄峰的光照到色样上,某些波长被强烈激发、另一些几乎没有能量,色样出来的颜色就会偏。

Ra 就是把这些偏移量出来的那把尺,所以窄峰光源的 Ra 通常不高。

这不代表 RGB 混色不好用 —— 它做饱和色、做变化、做舞台效果非常好,色域宽、切换快。

它的问题是:用它当白光面光,照人脸时容易失真

还有一种情况:两只灯看上去都是「白光」,凑近看颜色也对得上,但照在同一块布上,出来的颜色不一样。

这叫同色异谱 —— 颜色看起来一致,光谱其实不同。

RGB 混色最容易撞上这件事:三窄峰的光谱和连续光谱可以配出同一个色品坐标,但照在物体上,反射出来的结果不同。

色品坐标只描述光源本身,不描述它照在东西上的效果。这两件事要分开看。

六、现场怎么处理

第一条,面光别用纯 RGB 混白。

面光照的是脸,脸是低彩度、有微妙暖调的东西 —— 正好是 Ra 那八块色样在管的事。

第二条,用白光 LED 做底,或者用带 W 通道的灯具。

白光 LED 通常是蓝光激发荧光粉,光谱比三窄峰连续得多,显色性上一档。

第三条,颜色和显色分两路做:效果光走 RGB(要的是颜色和变化),面光走白光(要的是还原)。

第四条,验收时把 R9 一起要过来。

只报 Ra 不报 R9 的灯,照红色物体和肤色时是开盲盒。

七、还有另一把尺

能调出 1670 万种颜色,人脸为什么还是不好看:加色法与显色指(图3)
图3

影视用的口径里还有一套按电视摄像机响应算的评价方法,常见叫 TLCI。

它和 Ra 的差别在于:Ra 是拿人眼看的模型算的,TLCI 拿摄像机算。

同一只灯,两个数不一定一致。

做影视、做直播的场合,两只尺都要看;只做舞台、现场看的,Ra 加上 R9 基本够用。

八、染色的活,和显色的活不是一盏灯

  • ① 染色灯:它要出的是能照人的白和准的颜色,显色这件事的主战场在它身上。
  • ② 光束灯:要的是亮和窄,显色指数通常报得马虎,别拿它的 Ra 当全场标准。
  • ③ 面光:观众看的是人的脸,舞台灯光里对显色要求最高的一档。

剧院灯光的面光尤其如此 —— 观众整场都在看人脸。

选型时把这三类的显色要求分开写,别把全场套在一个 Ra 数字上。

常见问题

问:Ra 100 是什么灯?

答:Ra 的定义就是「和参照光源一致」,所以 Ra 100 意味着这只灯在八块色样上的表现和参照光源一样。连续光谱的光源(比如白炽灯一类)接近这个值。

问:1670 万色是怎么算出来的?

答:三个通道各 8 位,每通道 256 级,256 的三次方等于 16 777 216。

问:为什么加了 W 通道,颜色好像没那么艳了?

答:白光通道的光谱更连续,饱和色的纯度确实会降一点。这是显色性和彩度之间的取舍,按用途分配:效果灯保留纯 RGB,面光加白。

问:R9 重要吗?

答:看照什么。照人、照红色物体、拍食品,R9 低会明显发闷。只做氛围和变化的场合,可以放宽。

问:Ra 高就一定能拍好吗?

答:不一定。Ra 是拿八块中等彩度的色样平均出来的,拍人还要看 R9、看光谱连续性,以及灯具的实际光输出是否稳定。Ra 是必要条件,不是全部。

你们现场用的是哪种灯?留言说说显色上踩过的坑,或者把验收时卡住的那个参数发我。

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