彩色相机照片如何得到正确的白平衡

此教程根据邱博士在QHYCCD摄影交流群内的记录整理而成。  
首先我们在MaxIm DL中打开拍摄的图片，如下图：




我们明显看到带网格状的图片，这说明这张照片是彩色相机拍摄的，这是由于彩色相机的特性决定的。
具体原理请参考http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-299227-1-2.html
这时我们就了解到对彩色CCD图像进行处理，我们首先需要做DEBAYER工作，转换为彩色图像。不能先叠加后转换，必须先转换后叠加，才能获取比较好的图片。

对于彩色照片的处理，最关键是如何正确调节白平衡。
因为彩色CCD是红绿蓝三原色实现的，对于CCD输出的原始图像来说，直接转换出来的颜色一般都是偏的，原因主要是三原色感光的灵敏度有差异。比如一般是绿色要敏感一些。蓝色和红色稍微欠缺一些。所以要根据实际图片增加和减少某些颜色，使之达到完美的状态。

有两个方法可以来实现这些颜色的增加和减少：一种是加减法，一种是乘除法。对于这两种方法的具体选择应用，一般平时处理的时候很多时候是软件自动完成的，这个问题没有太多体现出来。但是但是我们还是需要想清楚，这样才能有利于我们正确的调节好白平衡。

由于CCD的红绿蓝对光的敏感程度不同，例如，绿色灵敏度为1 蓝色为0.8 红色为0.9（通常绿色的光比较敏感）。那么100份光打入的话，我们那么绿色的能出100份，蓝色只能出80份，红色就是90份。这样的话，他们其实是倍数关系，所以我们应该用乘除法。这个过程中还有一个值得注意的地方，CCD输出信号还带有一个背景，而这些背景如果不是为零的话，那就破坏了他们的比例关系。所以必须先要扣除这个背景，然后再进行乘除。


如下图，带背景的图片


接下来我们点击在


点击这个按钮。
弹出来一个统计信息的窗口，可以统计出鼠标对应位置一个范围的平均值，最大值，最小值，等等。



如果选择，就是显示一个圆圈范围内的信息




如果选择
就可以用鼠标拖一个框，求出这个框内部的图像的这些值。
我们把鼠标拖着没有星点的区域，这个区域叫做OVERSCAN区域，
这个区域的值就是完全没有光的时候的偏置（OFFSET)，我们可以看到是896.511。

然后我们把整个图像减去896.5. 这样就基本去掉偏置了，得到的图像亮度就是反应了真实的光的信息。



再用这个PIXEL MATH功能来进行减法


这个PIXEL MATH可以对两张图像进行加减乘除，也可以对单张图像进行加减乘除。我们现在是对单张图像进行。所以ImageB就没有输入，Operation为none。



减法以后，直方图左边很接近0




我们把直方图放大一下，点放大镜这个按钮，就可以放大直方图了







灰度拉一下，




下一步就可以进行彩色转换了







我们可以看到颜色转变了





首先要注意X,Y这个设置，因为彩色CCD的bayer排列有四种可能。如果没有正确的选择仍然会出现带网格的图片。





这种出现紫红色的情况，再有明显的网格，一般是因为这个原因造成的。这四种情况下，有两种情况会出现紫红色+网格。其他两种中则会有一种对的。这两种没有网格情况，区别在于：红色和蓝色颠倒。比如红花，拍摄出来是蓝花，这个就不正确了。
所以之前，最好先对着室内的物体拍摄拍摄，或者远处灯光什么的。确定好正确的XY顺序，这样比较节省时间。正确的图片如下图，



图片已经变成了彩色且已经没有网格了，但是颜色还是偏黄。这样我们需要调节RGB的比例。
















出来还是稍微有点偏红。有时候这个是因为光污染等等因素造成的。不过用后期用软件就可以修正。不会出现很大的差异。随后用白平衡工具进行进一步修正。

修正后的，感觉背景颜色已经比较正了。特别是要注意以天空背景的色彩平衡为准，因为我们认为天空背景是不带色彩的



最后做一个DDP，就可以比较迅速的获得一个较好的图像。DDP能很好的解决亮度差异过大的问题很好的保持星点的大小，不过DDP会导致颜色饱和度受到损失，应该再提升一下饱和度。



通过上述处理，可以看到天空背景将得到较好的色彩平衡，而不会出现严重偏色现象。这样在后期进一步处理的时候将比较容易进行处理。否则如果天空的背景偏色，将很难再后期进行修正。

用上述方法处理的一张彗星252p照片，单帧60秒曝光，RASA望远镜，QHY8L彩色天文冷冻CCD相机。

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