眾所周知，在攝像機中，我們常需要做"調白"的操作，通過這個操作，我們能夠準確的在不同的環(huán)境光中還原白色，以保證顏色的準確。

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白平衡的原理是基于亮度方程（Y=0.299R+0.587G+0.114B），調白了之后，畫面上的白色位置的紅綠藍三基色數(shù)值是相等的。

電視原理中經(jīng)典的亮度方程

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但很多朋友不知道的是，其實對于一個攝像機，在白平衡之前，需要做黑平衡。在畫面處于黑色時，理論上黑色位置的RGB都應該為零，但有時候，RGB的數(shù)值會漂移，造成RGB三個數(shù)值不等，這樣，在應該顯示為黑色的時候，會出現(xiàn)其它顏色的偏色。

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在以前的時代，在溫度變化大，或長時間沒用攝像機時，這時會有比較明顯的黑平衡漂移，但這個現(xiàn)象在現(xiàn)在的機子已經(jīng)做得非常好了，雖說有的機子也有自動黑平衡（ABB）校準，但一般都不常用。如松下EVA1，就有ABB的操作選項。

松下EVA1的自動黑平衡校準菜單

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對于攝像機，只有黑平衡準確了，調整白平衡才有意義。

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這是黑平衡的標準說法，也是教科書上對于黑平衡的解釋。它的原理是通過測量實拍的黑色畫面，最后調整RGB三個電路的分壓來校準黑平衡。

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但在實際的設備中，有些黑平衡，卻不是這個意思。如我們在RED攝影機常見的，在Cal中，如果T/E出現(xiàn)紅色，就意味著攝影機提示你應該校準"黑平衡"了。

RED小武器的小監(jiān)界面

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這個黑平衡與剛才說說的黑平衡是二個概念，如果從數(shù)字信號處理而言，RED的黑平衡校準其實校準了二方面：Dark Frame和BIAS Frame，也就是暗場和偏壓場。

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那這如何理解呢？下面要先扯一扯數(shù)字成像的基本原理。我們現(xiàn)在的感光元件CCD或CMOS，理論都源自初中物理中說到的"光電效應"，簡單說即光照射到CCD或CMOS的靶面上后，產(chǎn)生電子，這個電子形成信號，再經(jīng)過放大，采樣，量化，編碼等步驟，形成圖像。

光電效應原理

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注意，圖像的本質其實是來自于電子。

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但是我們在初中又了解到，電子的活躍度，與溫度也有關系，溫度越高，電子越活躍。

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那這里就會出現(xiàn)一個問題，即使我們蓋上鏡頭蓋，不接受任何光線照射到感光元件上，CCD或CMOS也不進行曝光不運作，它內(nèi)部原有的電子，依然會由于溫度的原因，自己在活躍，這個活躍度產(chǎn)生的信號，也能夠被放大，形成圖像，這就是固有的底噪，在數(shù)字信號處理上叫做偏壓場。

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而如果我們蓋上鏡頭蓋，不接受光線照射，開機拍攝一個黑的畫面，也能夠拍攝出一個帶有一堆噪點的圖像，這就是暗場，注意，它與曝光時間（快門）有關系，與ISO有關系，也與溫度有關系。曝光時間越長，噪點越多，溫度越高，電子的活躍度越大，噪點越多。暗場帶來的噪點，一般多是熱噪點。當然，我們在拍攝暗場的同時，實際上也拍攝了偏壓場。

受熱噪影響比較大的暗場畫面

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這樣，如果打開鏡頭蓋，拍到的畫面其實是照射到感光元件的光線，與暗場，與偏壓場混在一起的畫面。

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這里就出現(xiàn)一個技術了，既然我們能夠蓋上鏡頭蓋得到一個暗場+偏壓場的畫面，不蓋鏡頭蓋能夠得到需要拍的場景+暗場+偏壓場的畫面，那我們是不是可以先拍一個暗場+偏壓場的畫面，然后在實際拍攝時減掉這個信號呢？這樣就得到了更加純凈的實拍畫面。

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RED的黑平衡校準干的就是這個事。所以它會檢測溫度，溫度如果太高，攝影機認為熱噪點會帶來明顯的影響時，就會提示你說，應該做"黑平衡校準"了。所以你會蓋上鏡頭蓋，拍一堆"黑平衡校準"數(shù)據(jù)。

RED的黑平衡校準數(shù)據(jù)（來源：RED特戰(zhàn)隊）

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通過這個方法能很好的減小熱噪和底噪，而且配合RED記錄RAW文件的話，更能在后期得到更加干凈的畫面。

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而且這個操作也能消除一些在高增益下出現(xiàn)的固定"壞點"，因為在高增益下蓋上鏡頭蓋拍攝時，那些壞點也記錄在暗場上，隨后可以在實拍畫面中減掉（實際上不一定能完全減掉）。

畫面中固定的壞點

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除了RED，索尼的APR（自動瑕疵去除）實際上也是做的相同的事。它在校準時也會提示你將鏡頭蓋蓋上。很多人將它叫做"黑平衡校準"，其實是有誤區(qū)的，這個黑平衡的概念與RED相同，但與黑平衡的定義實際是二回事。大家在使用時，一定得弄清它們的不同。