信陽農林學院信息工程學院　張雪峰

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曲線、色階工具在數字圖像后期處理中的應用

信陽農林學院信息工程學院張雪峰

【摘要】曲線和色階是Photoshop中最為基礎和常用的色彩調整工具，使用它可以校正圖片中存在的大部分的亮度，色彩問題，還可以增加很多影調效果。本文分別介紹了色階和曲線工具在調整圖像明暗，糾正色偏上的方法要點，分析其功能的異同和注意事項。對于數字圖像后期處理有很大幫助。

【關鍵詞】直方圖；色彩調整；曲線；色階

河南省教育廳項目，項目名稱：基于Moodle的高校研究型教學平臺的設計與開發(fā)（項目編號：16A520091）。

0　引言

數碼相機和掃描儀是圖像處理中常見的輸入設備。使用數碼相機拍攝時，光照條件或曝光時間的不合適以及成像元件CCD的顏色響應誤差都可能引起圖像的色偏，掃描儀光源、濾色片和光電轉換元件的誤差，也會造成掃描輸入的圖像出現顏色偏差；造成曝光不足、曝光過度等現象，這就需要用適當的軟件來調整圖像，以使數碼照片有更好的質量，更加接近真實效果。

Photoshop是數字圖片處理過程中應用最為廣泛的一種軟件，可以用來進行圖像編輯，圖像合成，校色調色及特效制作。曲線和色階是Photoshop中最為基礎和常用的色彩調整工具, 使用它可以校正圖片中存在的大部分的亮度，色彩問題，還能為照片增加很多影調效果。

1　色階

色階是用直方圖的形式表示整幅圖像的明暗信息。色階反映亮度變化，與顏色無關。

1.1曝光過度和曝光不足處理

對于曝光正常的照片，通過“圖像—調整—色階”，打開色階對話框，可以看到其直方圖均勻分布在0-255的全色階狀態(tài)，直方圖上的曲線形狀是平滑飽滿的。（如圖1所示），如果直方圖的左側像素集中，就可以判斷出這副圖像的整體影調為暗調，圖像曝光不足。具體解決可以在色階調板上將右側的白場滑塊左移到直方圖的初始位置，彌補缺失的白場。如果直方圖的右側像素比較集中，可以判斷出這副圖像的整體影調為亮調，圖像曝光過度。具體解決可以在色階調板上將左側的黑色滑塊右移到直方圖的初始位置，彌補缺失的黑場。在實際調節(jié)中，可以適當調整中間灰滑塊的位置，就可以大致恢復圖像的影調。由于曝光過度，圖像細節(jié)已經大部分丟失，利用曲線和色階工具能夠挽救的余地也非常有限。

圖1

1.2特殊情況處理

在拍攝風景照片常會遇見這種情況，天空與地面景象反差較大，并且它們之間連接處色階過渡較少，在色階上表現為凹形直方圖，（如圖2所示），從直方圖上可以看到，片子整體影調偏暗。直方圖的峰值呈凹形，從中間分開，左側為地面影調，右側為天空影調。

圖2

打開色階調板，移動白場滑塊到左邊峰值右側接近暗調區(qū)域的起始位置，圖像中的暗調部分（地面部分）影調恢復正常，此時圖像中高光部分（天空）的影調變成白色，這是由于白色滑塊右側像素都設成白場。同理，拖動黑場滑塊到右邊峰值左側接近亮調區(qū)域的起始位置時，圖像中高光部分（天空）的影調變?yōu)檎?，圖像中的暗調部分（地面）的影調變成黑色。因此，不能通過簡單地移動滑塊來調整凹形直方圖，必須將反差較大的兩部分分開來做調整。

解決方法，首先建立色階調整圖層，將圖像中的暗調部分影調調為正常，然后在色階調整圖層上建立圖層蒙版，用畫筆工具將高光部分涂抹顯示出來。再次建立色階調整層，將圖像中高光部分的影調調為正常，在色階調整層建立圖層蒙版，用畫筆工具將之前調整后的暗調部分涂抹顯示出來。

2　曲線

曲線也是用來反映圖像的光亮值，可以實現圖像的明暗改變。

2.1圖像明暗對比調整

常見的調整曲線有四種類型，分別為凸形、凹形、“S”形、倒“S”形（如圖3所示）。

凸形的曲線調整使圖像高光部分層次壓縮、暗調部分層次拉開，適用于暗調面積大或畫面偏悶、需要提高亮度的照片，如夜景照片、陰天照片。

凹形的曲線調整使圖像高光部分層次拉開、暗調部分層次壓縮，適用于暗調面積小、高光和中間調層次豐富的照片，如陽光過于充足的照片或雪景照片。

“S”形的曲線調整使圖像的高光和暗調層次壓縮、中間調層次拉開，適用于中間調層次多、密度反差小的照片，如曝光不足、層次較少的照片。

倒“S”形的曲線調整會拉開高光和暗調部分層次、壓縮中間調層次，這樣會增加圖像高光和暗調部分的層次細節(jié)，減少中間調的層次細節(jié)，適用于中間調層次少、密度反差大的數字照片，如逆光照片。

圖3

2.2圖像色調調整

我們所指的彩色圖像，是指色彩模式為RGB的圖像。RGB模式圖像包含一個復合顏色通道和三個分別包含一種顏色亮度值的灰度通道。在曲線功能中，要調整顏色，則要先在通道位置選擇要調整的顏色通道曲線。根據三原色補色原理。向上提升紅色通道曲線相當于增加整幅圖像中紅色的成分，圖像偏紅，向下拖動圖像偏青色，向上提升綠色通道曲線圖像編綠色，向下拖動圖像編洋紅色，向上提升藍色通道曲線圖像編藍色，向下拖動圖像編黃色。

遇到圖像偏色問題時，應分析偏色的顏色主體，再決定采用哪種調整方法來減少偏色。一般采用調整相反色法，即偏色的相反色。對于一些風景類照片，分析畫面的主體意義再進行適當的調節(jié)，能更好地表達原稿的主題。

3　色階和曲線的區(qū)別

色階是只與亮度有關，用來表示圖像明暗關系。白色代表圖像中高光部分，黑色代表圖像中暗調部分。色階調整是對色階全程的調整，不能調整其中的某一部分。曲線則與顏色和亮度均有關。曲線可以通過添加調整點的方法調整0-255色階全程中某一段的色階，最多可以增加14個調整點。曲線也可以通過提升或下拉來調整圖像的整體色調范圍。也可以通過某個顏色通道來對該顏色進行調整。

4　進行色彩調整的注意事項

除了曲線和色階，還可以使用色彩平衡，色相/飽和度、可選顏色等色彩調整工具。它們的原理基本相同。在實際運用中，要多種工具結合使用，更好的發(fā)揮每一種工具的長處。另外，我們在對圖像色彩調整時，可以通過在原有圖層上新建調整圖層方式調整，最好不要在圖像的原有圖層中做調整，那樣會損失圖像部分的像素 。

參考文獻

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張雪峰（1981－），女，河南信陽人，碩士，講師，主要研究方向：信息安全，數字圖像處理。

作者簡介：