色温与白平衡

色温

色温就是当一个黑体吸收热量后，将所有的热量转化为光，如果存在一个光源，它的颜色与该黑体发出的光的颜色一致，那么我们定义该光源的色温就是该黑体吸收的热量，单位为K。关于色温的定义，可以参考[1]。

白平衡

白平衡就是通过调整图像的rgb通道来达到还原色彩的目的，因为相机在拍摄过程中可能无法正确还原色彩，造成偏色的情况，比如在荧光灯下，可能出现偏蓝，而在白炽灯下可能出现偏黄的现象，可以参考[2]获得白平衡的更详细的定义。

偏色的原因

先来看看生活中常见的色温对应的颜色，以下图是从[3]中截取，版权归作者所有。

对于正午的日光，色温大约在5500K左右，当然在不同时刻，日光的色温不同，具体这里不予给出。接下里我们来分析偏色的原因。

定义色温空间C，该空间包含了所有光源的色温。定义色温坐标系原点为白色色温，有相机色温坐标系D，假设该色温坐标系在色温空间中的坐标系原点为A。定义当前环境色温坐标系（即我们正在拍摄的环境），原点为B，此时色温空间中有一个色温为T，那么要计算一物体的色温在相机空间中的色温坐标，有

其中y是环境坐标系中的色温坐标，那么在A坐标系中的色温坐标为

显然，当B-A>0，也就是当我们设定的相机色温比环境色温偏低时，x > y，此时在相机色温坐标系中偏离白色比在环境坐标系中偏离更远（+方向），成像偏蓝。

同理，当B-A<0，也就是当我们设定的相机色温比环境色温偏高时，x < y，此时在相机色温坐标系中偏离白色比在环境坐标系中偏离更远（-方向），成像偏红。

当B = A，此时相机就能正确还原色彩了，不会出现偏色。

参考

[1] 色温 wikipedia

[2] 白平衡 wikipedia

[3] Color-Temporature