数字时代应该了解的色彩基础

数位时代对映的当然是底片时代，基本上两者之间大部分的理论没有改变，比方说：黑白给你中性、红黄给予温暖、蓝紫给予冷或干净的联想……等等。那么不同的地方是什么呢？

底片的影像形成，是透过胶卷上一层或多层金属化学成分，受到光的照射而产生变化所产生。因此在国际上，称这种模式为 Photo-Chemical。最早底片上所使用的溴化银，对于光线非常敏感，受到微量的光线照射就会结晶变黑，经过化学显影、定影、冲洗，原本平整的曝光面，因光学作用产生结晶，经过冲印的程序将结晶剥离，于是我们有了黑白影像。简单的来说，影像经过光学镜头在底片上的化学金属上，烧出了一个图像。

光线中是什么成分让底片产生变化？答案就是光子，而我们所在的地球，人类可见光之中的光子有的跑很快，有的比较慢，其中比较接近紫外线（UV）的可见光，它的光波短、频率较高。而比较接近红外线（IR）的可见光波长较长、频率比较低。另外，在不可见光的部份，X 光会破坏底片上的影像，就是因为他的强度与光波，已经超越底片上面的化学物品所能承受。

当我们明白底片的工作原理，就懂得为什么在使用底片进行广告片拍摄的时候，非常注重的几个方面的训练。ISO / ASA 代表底片对于光线反应的敏感度，片门开角度或快门时间，滤色片对于光子的阻隔等等。

数位摄影绝大部分科学基础是来自于底片，只是对光子产生反应从化学改成了电子。两者性质上差别，造成几个工作原理的改变：
1、ISO /ASA 值：电子摄影对于光子的反应成为一种讯号，而不再是化学成分的结晶，不需要调整化学成分来改变对光子的敏感度。同时因为 RAW 档的工作方式，数位摄影机可以取得更多的曝光调整空间。RAW 是感光元件所产生的数据档案，在拍摄完成之后，还有调整的空间。因此对于复杂、多变的拍片环境，愈多的容错空间绝对是一项优势。电子摄影在 RAW 工作环境，ISO /ASA 值成为「曝光范围」的概念，摄影时必须要了解 RAW 在拍摄完成后的调整空间。不过拍摄 JPG 或媒体档时，两者的差异并不大。

2、数位摄影的颜色产生是与底片完全不同的，电子摄影靠的是 Bayering（取名来自发明人 Bayer 博士），将感光元件上每一个光感颗粒，将 RGB 三原色分析成为不同的数值。

3、数位取样模式：数位感光元件将光子转变成数位档案时，必须要以数学方式将数据储存為数据档案。有关数位取样，请参考数位取样文章。数位摄影机等级很多，越高级的摄影机所具备的运算能力越强。低阶的摄影机或者是 HDSLR 则无法提供强大的运算能力，因此必须要降低档案取样能力，也因此我们可以看到 4:4:4、4:2:2、4:1:1、4:2:0...等等不同的取样。数位取样越高、档案越大，后制之前一定要详细规划，才能保证工作顺畅。

4、Bit Depth：数位摄影机在数位取样时，它所采用的运算基础就跟电脑一样，所采用的最小单元，就是位元（Bit）。越高阶的摄影机，采用的位元组越高。举例来说：Red Epic 最高為 12～16-bit，Arri Alexa 则为 12-bit。越高的位元组，所产生的档案越细致，同样档案也会越大。HDSLR 通常都是以 8-bit 为主，已经可以产生非常高的画质，足以应付目前 SD 或者是 HD 的播放条件。
8-bit = 每个色彩频道有 2 的 8 次方色阶，R - 256、G - 256、B - 256。
10-bit = 2 的 10 次方色阶，R - 1024、G - 1024、B - 1024。
12-bit = 2 的 12 次方色阶，R - 4096、G - 4096、B - 4096。