# 相机翻拍平场校正客串扫描仪

本文着重于相机客串扫描仪,校色打印机流程还是参考:

打印机(墨水系统梗概与兼容墨水取舍) (opens new window)分光光度计校色仪介绍 (opens new window)

手机相机翻拍校色打印机,有啥用啥,都很随便,文中的介绍侧重优选,实际上都是无所谓的,有啥用啥。

生成通用相机校色DCP配置文件参考该文,丙烯色卡研究中,喷笔+丙烯颜料绘制,仿爱色丽24色卡。 (opens new window)

# IT8反射色卡用于相机校色

固定相同光源,平场校正后配合色卡生成基于3Dlut的icc,客串扫描仪实测完全可行。老外也有用IT8色卡校色后艺术品复制的实践案例。

生成通用相机校色DCP配置文件可能受同色异谱干扰

通常相机的RAW流程中亮度由曝光或类影调曲线功能调整,校色配置文件是2.5Dlut,只调整饱和度和色度(色相),就是HSL的H和S。而3Dlut会校正亮度,不具有通用性。因此爱色丽SG色卡不过96个有效色块。

通用DCP配置文件(2.5Dlut,不处理亮度),至少需要两套光源打光来适配白平衡插值算法,折腾可以用卤素灯泡作为A光源,首尔sunlike的LED灯珠6500K灯泡作为D65光源,不过光谱还不是最完美。

银盐相纸是CMY三层染料连续调,而常用于相机校色的爱色丽24、SG色卡是连续颜料层,而不是通过CMY混合实现,有潜在的同色异谱可能性。我推测“原生颜料”可能相对更接近自然颜色。

CCD的主要噪声是读出噪声,色块的纯净度、均匀度相对较高,可以接受较小的色块,而相机的场景中通常为了打光均匀,光源和相机都离得老远,同时CMOS主要的光子散粒噪声拍摄色块不够纯净,银盐色卡色块太小反而扯后腿,一堆色块反而可能叠加系统误差。

分光光度计使用的光路是45°/0°,扫描仪也是类似的光路。即光度计垂直于平面接收反射光,而光源同平面呈45度。假设平面是绝对光滑的平面,则光度计不会接收到镜面反射光,只接收到漫反射光。相机要调整避免炫光。

# 扫描仪VS相机

相机上限更高,不过二手CCD扫描仪如V330、V370基本才200块 (opens new window)左右。

**CIS设计目的就是降低成本,表现通常甚至还不如CCD扫描仪。**由于每列一个读出通道导入固定模式噪声(FPN),使得CIS扫描图往往出现干涉条纹(摩尔纹),非常显眼。CCD和CMOS受到的主要噪声在CIS上全有,又没有相机CMOS强大的ISP降噪能力,可以说是烂上加烂。

CCD扫描仪的暗电流+读出噪声导致其在暗部有明显的结构性噪声,既暗部色块很脏,损失阴影层次,多次扫描的暗部RGB值由于温漂会变化,甚至差值能达到10左右(RGB255伽马2.2),这直接导致用IT8色卡进行校色不易校准暗部。

不过CCD扫描仪便宜且开箱即用,正常扫描,一坨黑有点偏色人眼难以感知,只有用于复制或校色打印机,这样对色准有要求的场景,暗部偏脏的短板已经较难接受。

据我实际测试,校色打印机,连小米12S手机相机(IMX707)的效果都比CCD扫描仪好。仅仅从标称的读出噪声来看,相机CMOS的读出噪声并没有显著低于CCD,我推测可能是ISP降噪的作用。

CMOS主要噪声来源有模式噪声,是CIS扫描仪干涉条纹的主要来源,但现代CMOS似乎已明显改善。此外还有光子散粒噪声,导致拜尔阵列在色彩插值(去马赛克,拜尔阵列解码)后产生噪点,且可能引入插值误差或伪色。不过微单相机+像素位移功能显著改善。

如图所示:左CCD扫描仪,右手机相机翻拍,相机翻拍明显更中性,CCD扫描仪均匀度更高但暗部漂移有点脏,不易解决。而手机相机的短板更换微单相机+像素位移功能就可以解决。

尝试黑帧扣除,既扫描时附纯黑色条,减去纯黑色条的RGB值,由于不是绝对黑体,像是有信息损失,而且扫描仪CCD的暗部噪声同信息之间似乎并非是简单的线性关系,在L十几的亮度之后暗部色块脏的现象会莫名改善。 我推测可能应该把CCD隔出一小段遮光,接触不到光线,用来黑帧扣除,或光源不亮拍一帧作为黑帧,但是感觉这应该很好实现,不排除厂家本来就已经做了黑帧扣除。

爱普生V850pro旗舰扫描仪,CCD疑似索尼ILX185K,2006年就发布了,无疑量子效率已经落后于新时代的CMOS。而相机CMOS一直在迭代,还可以向右曝光提升信噪比。

# 相机翻拍布置

# 必须弄平

如果不是大量的翻拍扫描,用美纹纸胶带贴在边上贴平就行。我的类IT8反射色卡 (opens new window)会赠送A4大小双面胶,也可以自行贴在平整硬板上,如亚克力板。

软件对色块的识别允许有平面上的歪斜,甚至透视上的梯形形变用透视裁切也能弄直,但翘曲不能正确定位色块位置。平面和曲面受到的光照不一致,平场校正后可能产生误差。翘曲也可能导致轻微的炫光。

玻璃最好是双面镀膜ar减反射玻璃,普通超白玻璃俯拍会有明显倒影,除非斜着拍,再透视裁切。

据我测试 (opens new window),ar减反射玻璃挑便宜的买就行,追求性能考虑淘宝优视玻璃科技(蓝膜)、淘宝光玻清影(绿膜)(透影科技)、淘宝桐宇玻璃(绿膜)。

淘宝滟彩艺术唯一标称提供UV99阻隔ar减反射玻璃,如果用阳光作为光源校色打印机,必须阻隔UV,不然阳光中UV成分太足,相纸基本都含荧光增白剂,激发程度太夸张。或者可能可以配合UV阻隔膜。

如果要用玻璃压平,打印一张A4的黑纸,用玻璃压平,观察是否有炫光或倒影,要尽量调整摆放来避免炫光和倒影。

# 光源有啥用啥

尽量打光均匀,但必须调整摆放避免炫光、影子

由于会做平场校正,所以单台台灯打光也可以,但最好俩光源起步。

台灯、类似于优蓝子VL49的小补光灯、甚至吸顶灯,都可以,是个灯就行。

阳光中UV成分太足,相纸基本都含荧光增白剂,激发程度太夸张。要么用UV99阻隔玻璃,或者可能可以配合UV阻隔膜。或者用人造光源就好了。

如果无色卡蹭Adobe Camera RAW(后文简称ACR)的DCP配置文件,一般基于A光源+D65光源内插适配白平衡算法,配合6500K色温光源误差可能相对小一点点。

如果要买光源,优选首尔SunLike灯珠。可以买SunLike灯珠做的灯条模组,再买个220V开关线,接上就行。淘宝光美科技就有,不过他卖的模组没有贴好漫反射透镜,要自己另外买散热胶水,把漫反射透镜粘上去。

台灯、吸顶灯避免SunLike灯珠,其使用紫光激发荧光粉,友商通常是双波长蓝光激发荧光粉。这些灯泡老化后,往往紫光或双波长蓝光可能泄露,无疑紫光危害更大。

技术原理并不复杂,无非就是调整荧光粉配方。显色指数已经烂大街,实际意义已经非常有限,具体还是关注实测光谱,主要关注480nm左右的青色不要明显凹陷。

通常印刷看样光源用5000K色温光源,Adobe流程的ProPhoto也是D50白点,IT8色卡的色值文件默认D50白点。6500K看样光源下纸白相对屏幕显示的6500K要蓝一点,看样光源5000K,屏幕白点6500K,两者的白点观感相对更接近。 配合6500K光源,如果数码冲洗软件内部是D50白点,经过白平衡校准就已经是D50白点,配合D50色值即可。 或采用D65白点的闭环流程,我制作的IT8反射色卡既提供光谱反射率也提供D65色值。

# 俯拍架

手持摄影利用PS透视裁切工具裁切到当白场图用的普通纸对齐也可以。

最好有俯拍架,平场校正的可靠性更高,还省了透视裁切的操作。手机十几块买一个就行,考虑力臂支架,呈<字型,高度长度调节范围受限,但调起来舒服一点点。其他结构便宜的非常难用还不稳定。

折腾可以试试可调显示器支架+VESA转云台螺丝,可以配延长杆+云台手机夹,也可以配相机云台。

相机就比较贵了,手头有三脚架的考虑只加装一根横杆,不过要加配重。

三脚架+横杆,优选4KG以上重型三脚架,少说也要几百块,非常笨重,还占地方。

# 光路布置

优选左右各一个光源,位置约45度左右,有条件光源尽量远一点。既光源距离翻拍件的高度与长度大概差不多,光源尽量高于相机。

如果配合ar减反射玻璃,浅色手机或手机壳受到光照的部分往往会成像,可以买吸光海绵贴在两边,或专门买个手机壳用来贴吸光海绵。

# 相机+镜头

校色打印机手机相机就足够。

相机优选支持像素位移pixel shift功能(抖抖乐摇摇乐)的型号。奥之心 (opens new window)尼康 (opens new window)对像素位移的介绍,主要还是看哪些设备支持。DPREVIEW的样张 (opens new window),大部分支持像素位移的机型一般可选Px Shift样张。

M43,奥之心E-M5 Mark III(IMX270),尼康55mm F2.8 AIS尼康单反F卡口微距镜头+转接环。该镜头三四百块就能买到。机身也可以考虑松下G9(IMX272)。

相同技术水平的CMOS,M43相对全幅,没有本质差异。全幅的优势在于,镜头大,更容易做好。但全幅有IMX410这样的甜品CMOS,搭载IMX410的松下S5全幅机身相对M43机身贵不了多少。而M43要么是十年老兵IMX270/272;要么是奥之心OM1的IMX472,技术上比IMX410好,但贵的一逼。

全幅,也考虑尼康55微转接,或随便弄个镜头客串,只要镜头有Lcp矫正配置文件就行,画面四周最好裁切掉一部分不用。DIY Adobe LCP (opens new window)

大模型说可以用APO Rodagon-D 75mm f/4.5、Rodenstock Rodagon 80mm f/4、Componon-S 等放大机镜头转接。

# 平场校正Flat-field:

拍摄RAW(DNG),用不反光的白纸(如一沓普通纸)拍摄“白场图”做平场校正,翻拍件放在充当白场图的白纸上拍摄,**优选俯拍架,**否则利用透视裁切工具裁切到当白场用的普通纸并对齐。

白场图和翻拍图都不要过曝。如果平场校正是用PS或darktable混成做的,必须控制白场图更亮。比如拍白场+2~3档ev,拍色靶不加。如果不知道怎么操作实现,就默认自动测光,在冲洗软件里给白场图+曝光吧。

平场校正优选基于RAW数据,即线性且没有应用色调曲线的数据,这样校正后相对更均匀。后文【手机相机拍摄RAW】一节介绍了部分手机如何拍RAW。

数码冲洗后,白场图层高于原图,白场图层混合模式用划分即可。平场校正的原理就是如此朴实无华。**如果没有俯拍架,**数码冲洗后用PS透视裁切对齐客串白场的白纸。

会这一招就够了,可以直接跳转下一章节【无色卡蹭DCP配置文件】。

通常JPG直出处理过影调,ACR冲洗默认会加载DCP配置文件中的色调曲线,不是线性数据。不如线性数据均匀。

最好配合俯拍架:

darktable,禁用S形函数,启用混成,把白场图拖到混成里,混合模板启用均匀,模式相除。主要用于冲洗后配合IT8色卡。(支持没俯拍架透视裁切过的图片,但感觉不如冲洗后用PS了)

Capture One(简称C1)选中白场图,应用项-建立LCC平场校正,选中白场图和翻拍图,应用项-应用LCC平场校正。既可以保存为TIF也可以保存为DNG,再用ACR冲洗。

C1和ACR支持深度学习AI降噪(去杂色)功能,如果用于翻拍扫描效果可能相对好一点。

RawTherape,(修改版ART-AnotherRawTherape)RAW选项卡,平场校正。可以加载ACR的DCP配置文件,且不加载色调曲线,用于无色卡校色打印机。

Lightroom Classic要把白场图放在一组图片的第一张或最后一张,要软件识别出是白场图,但不清楚具体要什么样的图才行,我试了几次LR都不认"白场图"。

# 有色卡

有色卡,数码冲洗后做平场校正,之后导出.tif图片,参考视频生成icc (opens new window)参考视频批量使用icc转换; (opens new window)

配合色卡优先用darktable软件,darktable的颜色校准控件是用CAT16进行色度适应转换,色准比简单的点白平衡更高。

相机私有格式

尝试用Adobe DNG Converter (opens new window)转换为.DNG

# 无色卡蹭DCP配置文件

优选搭配IT8反射色卡,请:色卡文档。 (opens new window)

看是否有Adobe Camera Raw支持 (opens new window)ACR官方下载 (opens new window),学习版PS也可以直接装官网的最新版ACR。

手机相机一般支持苹果三棒、徕卡标小米、哈苏标OPPO。某家给白皮猪上供都上不对路,标白贴,还是当路边。

如果没有被ACR支持,拍jpg直出自行测试,但由于各家的jpg直出基本都是严重的风格化偏色,正常流程通常不具有实用性。针对jpg直出,优先考虑后文的【JPG直出变通方法】。

尽量有ACR支持,蹭DCP配置文件:

蹭DCP配置文件用ACR冲洗不行,会加载色调曲线,风格化LUT表。要用开源软件RawTherape来加载DCP配置文件,只加载校色的Base table。网盘 (opens new window)/0-软件/相机冲洗软件/里有。

把DCP配置文件和镜头矫正文件复制出来,优选Adobe Standard文件夹下由Adobe制作的DCP配置文件。

  • Adobe Standard文件夹下即ACR中出现的Adobe标准Adobe颜色之类
  • Camera文件夹下即ACR中的相机匹配,据Adobe介绍,贴近相机jpg直出。
DCP配置文件:
C:\ProgramData\Adobe\CameraRaw\CameraProfiles
镜头矫正Lcp文件:
C:\ProgramData\Adobe\CameraRaw\LensProfiles

放自己捣鼓的配置文件给Adobe软件用:
%APPDATA%\Adobe\CameraRaw\CameraProfiles
%APPDATA%\Adobe\CameraRaw\LensProfiles

Lightroom放在安装目录下:
C:\Program Files\Adobe\Adobe Lightroom Classic\Resources

RawTherape软件-色彩(ALT+C)-ICM-输入配置(自定义)选中拷出来的自己机型的DCP配置文件,只启用Base table,不启用Look table和DCP色调曲线。

当前配置设置为ProPhoto,输出配置也设置为ProPhoto,渲染意图,绝对比色。

可选加载镜头校准Lcp文件,变换(ALT+T)-镜头/几何-镜头矫正档案-LCP文件。DIY Adobe LCP (opens new window)

保存按钮是不算侧边栏最左边的按钮(CTRL+S),保存为TIFF-16bit,勾选BigTIFF(no metadata support),保存即可。这个软件的GUI跟后台程序之间可能有不一致的现象,保存后检查下内嵌的ICC是不是ProPhoto,该软件偶尔会莫名其妙转换成sRGB。

RawTherape软件在色靶图和白场图里挑一个比较亮的地方,对比两边的Lab的L值,色靶图L÷白场图L,+-两个图片的曝光设置控制在0.92左右。

之后在PS中打开色靶,白场图层高于原图,白场图层混合模式用划分,再存储副本保存为TIF。 **如果没有俯拍架,**数码冲洗后用PS透视裁切对齐客串白场的白纸。 白场校正后,检查纸白均匀度,如果出现纸白是(RGB,255,255,255)是不行的,要调整曝光。

校色的其他操作参考无色卡-扫描仪校色打印机视频 (opens new window),保存的tif重命名为dyj-pro.tif,跳过转换直接运行识别。

蹭DCP配置文件做出来校色文件色数会比较少,不过无所谓,颜色间相对联系是准的就行了。

用于无色卡校色打印机,实测可行:小米12S、尼康Z62。

其他尝试,意义不大

尼康Z62实测Camera文件夹下配置文件,在RawTherape中加载可能酌情全部启用,Look table、DCP色调曲线、Baseline exposure,具体自行测试。优选Flat字样配置文件(ACR中叫展平)。

如果用ACR冲洗,平场校正后的亮度均匀度会差一点,也可以。可能考虑Adobe标准或Adobe非彩色,这个非彩色应该是nertual,而不是意义不明的“非彩色”。

方法并不绝对,仅抛砖引玉。自行测试,主观评判效果,或上DPREVIEW网站 (opens new window),下载需要的机型的RAW原图,冲洗后对比爱色丽24色卡的色值,看哪个配置文件色准相对更高。

# JPG直出变通方法

由于各家的jpg直出基本都是严重的风格化偏色,正常流程通常不具有实用性。变通方法,色靶不用色靶打印工具打印,当成一个具体的实际照片打印。不生成ICC,用脚本生成LUT。生成的LUT只适用于同一台相机拍的直出照片。

原理

以sRGB(127,127,127)色块为例,相机拍打印的sRGB(127,127,127)色块获得手机直出认为的rgb值。把相机认为的这个rgb值>>让打印机按sRGB(127,127,127)来打印就可以,以此类推,基于几百个色块建立LUT。

操作

色靶图片PS-编辑-指定配置文件,指定为sRGB。此处和手机相机设置的直出颜色配置保持一致,如果直出保存为displayP3,则指定为displayP3。

PS-打印,打印机管理色彩,打印机驱动设置色彩管理为无。

  • 拍JPG直出用的白场图可能可以用同款纸,普通纸还是同款纸自行测试。
  • 直出尽量自动测光默认,不要加曝光,避免高光压缩导入误差。或自行测试。

观察白场图和色靶图的亮度,要控制差不多位置的纸白的色靶图的亮度÷白场图,约为0.92左右。给白场图加一个调整图层-曝光,微调。

透视裁切到白场图的纸,白场图层高于色靶图层,白场图层混合模式,划分。

图像-模式-调整为16位,编辑-转换为配置文件-转换为ProPhoto。存储副本.tif后重命名为dyj-pro.tif拷到操作的色靶目录下,运行【31-识别】脚本。无色卡-扫描仪校色打印机脚本中【42-PRO-相机直出-生成LUT-sRGB.cmd】拷过来,双击运行生成LUT。

只能打印同一台相机jpg直出的照片,PS-调整-颜色查找-载入3D LUT,载入生成的LUT。PS-打印,打印机管理色彩,打印机驱动设置色彩管理为无。

# 手机相机拍摄RAW

优选国产手机,通常CMOS的底更大更好,iPhone更注重CMOS的视频性能。不过也无所谓,有啥用啥,都很随意。安卓自带相机应用找不到拍RAW的设置,考虑酷安下载MotionCam等软件。

  • 小米自带相机,滑轮滑到专业模式,右上角JPG修改为RAW。

徕卡标小米、哈苏标OPPO这种有ACR支持的手机相机拍的RAW,一般要自带相机拍的RAW,才能被ACR识别。如果用如MotionCam等软件拍的话,想被ACR识别,要仿照自带相机拍的RAW,修改Exif信息。不用ACR冲洗就无所谓了。

其他iPhone机型可使用:(注意确认软件的开发者,苹果商店李鬼不少)

  • 极影相机(Shenzhen Fotorgear Technology Co., Ltd)

左上角JPG按钮,切换为Raw即可。

拍摄的DNG格式RAW文件选中或打开后,分享,比如分享给QQ发送给我的电脑。

  • Lightroom(Adobe Inc.)

需要登录Adobe账号,直接用APPLE ID登录即可。

启动后按右下角相机按钮切换到拍照模式,好像默认就是拍RAW,DNG。Lightroom在共享的时候,导出为原始格式或DNG即可。

# 对焦位置

在翻拍时,观察离镜头最近的,既画面中间位置,然后利用棋盘格衡量画面各个位置相对镜头的距离,优先选择离镜头距离中等的位置作为自动对焦点。

# 改善扫描图发白发灰发蒙发虚

1、 调高饱和度。

2、找一处类似油墨的原稿中最黑的地方,扫描后,PS-调整-色阶图层,有3个滴管,最上面那个可以设置黑场,用那个滴管点一下最黑的地方,这个图层右上角的四条杠可以保存这个预设,然后应用到其他类似油墨的扫描图片上,这些图片的icc要尽量相同。或自行调高输入色阶。

3、如果觉得纸白不白,白场工具点纸白。

4、G7印刷标准的感知中性灰是Lab(59,0,-1)。对于印刷稿的扫描,调整-曲线图层,分别为RGB各曲线新建一个关键点,输入为Lab(59,0,-1)的RGB值,输出为Lab(54,0,0)的RGB值。通常sRGB的中性灰是20%灰,所以是Lab(54,0,0),对应(127,127,127)。即sRGB下,输入(141,142,144),输出(127,127,127)。参考视频 (opens new window)是打印的,输入输出的设置扫描和打印要反过来。

通常改善的是阴影灰蒙蒙发虚的情况。

PS录制动作新建色阶或曲线调整图层,应用保存的色阶或曲线设置,然后存储副本。之后在文件-自动-批处理即可批量应用。