相機照片是怎樣還原人眼所見顏色的？

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要回答這個問題，首先要弄清楚人眼色彩感知的原理，從數學上來說，人眼對光的響應就是人眼色錐細胞把無窮維空間的自然光譜降維到三原色三維空間的過程。而我們常見的很多色彩空間的轉換，其實都發生在后面這個三原色空間里，而且大多數場合下涉及的轉換都是線性變換。

人眼光譜響應曲線

相機光譜響應曲線（尼康D80）

我們知道，數碼相機的成像是光子轉電子，再轉電壓，最后模數轉換為數字信號輸出，而確定顏色的第一步也正是整個流程的第一步，因為在數字光電傳感器的每一個像素上都會覆蓋一個色彩濾鏡，比如大家熟悉的RGGB濾鏡陣列，以及華為之前用的RYYB濾鏡陣列等等，這個色彩濾鏡就會過濾掉與之波段不匹配的光線，因此，傳感器的色彩濾鏡會形成一個光譜響應曲線。那么，相機是完全依靠這個光譜響應曲線，統一轉換到sRGB或AdobeRGB空間來渲染照片嗎？當然不是，因為相機的光譜響應曲線往往與人眼的色彩匹配函數有明顯的區別，如果直接渲染就會出現明顯的偽色，因此，工程師們還需要對其進行進一步的“加工”。

具體要怎么加工呢，思路上無非兩個選擇：其一就是讓相機的光譜響應曲線擬合人眼色彩匹配函數，其二是對拍攝得到的數據進行校色加工。顯然，從操作成本來看，后者無疑是靈活性更高的選擇，也是基本上所有傳感器制造商的首選。

技術上來說，色彩校正的基本前提是盧瑟條件：三個線性不相關的原色，比如RGB，經過混合后可以表示任意一種顏色。這個對于常用Photoshop的朋友們來說應該不算陌生，但因為盧瑟條件的前提是三原色線性無關，而相機的光譜響應曲線并不滿足這個條件，所以嚴格意義上來說，相機其實是無法還原人眼所見顏色的，但這只是數學意義上的無法完全匹配，通過色彩校正后，可以做到非常接近人眼所見的效果。而既然大家都只是接近，要怎樣接近就成了“八仙過海各顯神通”，這也就誕生出了一個新的玄學——照片的“味道”。

那么，什么是照片的“味道”？數學上來說就是數字照片還原顏色時所產生的偏差，廠商需要通過大量實驗，通過類似3×3矩陣計算的線性組合，使其輸出值趨近人眼色彩匹配函數，而且這個校正算法的強度非常大，根據很多實驗結果來看，即便是相機有著相當糟糕的光譜響應曲線，也同樣可以通過線性色彩校正將顏色還原回來，但不同的校正算法就會產生微妙的顏色響應差別，這就是所謂的照片“味道”。

色彩校正算法的不同就是照片“味道”的不同

事實上，即便兩個光譜響應曲線差異很大的傳感器，通過校正算法也能還原得非常接近，而現實中的相機傳感器上游廠商就那么幾家，大家的光譜響應曲線其實差距都并不太大，這意味著數字照片的“味道”更多體現的是廠商自己的審美，或者是滿足市場宣傳的必要，比如徠卡色彩、哈蘇色彩等等，從技術上來說，品牌之間的色彩風格差異其實是完全可以消除的。

所以，當某個品牌打著“××色彩”的招牌時，基本上都只是為了讓消費者進入情懷的設定中，數字照片不是膠片的銀鹽化學反應，沒有那么多隨機性，更多都是數字工程下的精準產物。當然，欣賞照片本身就是一件很主觀的事情，選擇自己中意的任何品牌都沒有問題，技術方面只要心里有數就行。