达芬奇教程——示波器

大家好，这次给大家分享一下达芬奇调色面板当中非常重要的工具——示波器。

很多小伙伴刚开始接触达芬奇的时候，就被这几个长得像是探测雷达一样的示波器给吓倒了吧。

今天啊，咱们就把这几个示波器的功能、用法，他的整个来龙去脉，掰开了揉碎了，一个一个，给大伙好好说道说道。

先来说说，什么是示波器。

什么是示波器？

打开达芬奇调色面板后，我们看到右下角排列着三个图标，点击第二个长得像一个数据表形状的图标，映入眼帘的就是示波器了。当然了，达芬奇默认只打开其中一个示波器。我们现在看到的应该是分量图示波器。往后可以看到一个图标，这个图标有四个不同方向的小箭头，说明是放大、扩展的意思，点击后，就会弹出一个窗口，此时，我们就能看到四个示波器了。

分别是分量图示波器、波形图示波器、矢量图示波器、直方图示波器，排布顺序可以根据下拉的小三角自由选择。

也可以通过窗口右上角的三个方框按钮，根据需要，来切换一个、两个或四个示波器的显示状态。

细心的小伙伴呢，可能发现了，在下拉小三角菜单中呢，其实还有一个选项，没错，这也是一个示波器，只是使用频率相对较少，但它的作用也不可小觑。

示波器是干嘛用的？

那么，达芬奇这个调色软件，为什么要设计这么多示波器呢？

这就要说到——调色——这个绕不开的话题上来了。

调色调色，离不开色轮啊、曲线啊等这样的工具。

但是，调完之后呢？我们怎么判断，调色的结果是否符合预期呢？

你只增加了一点点的红色，这时，肉眼可能难以分辨，那该怎么办呢？

这时，示波器的作用就体现出来了。

它是实时显示当前画面色彩和亮度信息的可读的、数据化的工具。

比如，画面中某个像素点的色彩和亮度信息，就会直观地在示波器上显示出来。

波形图示波器

整体来看，波形图就是由X轴和Y轴组成的一个函数公式。

Y轴上的数值刻度是0到1023；下边并没有标示数值，代表的是画面从左到右的像素分布。

而整个区域则是由画面中的无数个像素组成的。

那么为什么是0到1023呢？这些数字代表什么意思呢？

要回答这个问题，需要明确显示屏上像素的概念。

液晶显示器采用了RGB加色三原色模式。

画面里的内容是由无数个像素组成的，每一颗像素是由RGB三颗子像素构成的。

RGB就像是三颗灯泡，分别发出红、绿、蓝三种光，通过这三颗灯泡不同的明度和饱和度的变化以及它们相互之间的叠加，得到了各式各样的颜色。

它几乎包含了人类视力所能感知到的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。

计算机至少要用1个字节来控制一个颜色的灯，1个字节为8比特。用二进制来表示就是0000 0000到1111 1111，换算到十进制就是0到255。

所以，单个的RGB三颗灯的亮度范围，就是0到255。0代表亮度为0%，255代表亮度为100%。

8比特就是2的8次方，为256。R（256）*G（256）*B（256）=1678万种颜色，代表一颗像素可以变化出1678万种颜色。

达芬奇默认是10比特色深度量的，所以，2的10次方，为1024，就是0~1023。

刻度上的其他数值，分别是，

2的7次方=128

2的8次方=256

2的7次方*3=384

2的9次方=512

2的7次方*5=640

2的8次方*3=768

2的7次方*7=896

2的10次方=1024

这些数值并没有什么特别的意义，只是为了更加了解达芬奇调色背后的逻辑。

当亮度信息顶到0或者1024的刻度继续向下或向上扩展时，画面中就会出现死黑或者死白的情况，画面中的这些细节都将被抹去。

这里引入广播安全设置的概念，它是对视频和音频信号的法定规范。常见的广播安全问题是亮度超标和饱和度超标。

8比特的YCbCr信号，完整的码值范围是0~255。低于16，信号被剪切为纯黑；高于235，信号被剪切为纯白。所以它的安全范围是16~235。

1达芬奇的波形图码值范围是0~1023，是10比特信号度量的。

10比特的信号广播安全亮度范围是64~940。

Y轴从0到1023，一共有32个刻度条，每两个刻度条之间换算下来是的距离是32。

当RGB数值都为255时，像素亮度达到100%，此时波形图示波器上的像素顶到了1023。

也就是说，每两个刻度之间的百分比是100/32=3.125%。

波形图中任何一个点的信息，代表当前画面位置上的亮度信息。

综上，波形图表现的，就是画面中不同位置上像素的亮度信息。

分量图示波器

明白了波形图，再看分量图就容易多了。

分量图将RGB三个通道拆分开来，分别表示同一个像素在三个通道的亮度信息，可以更加清楚地看到，RGB三颗灯各自不同的亮度，共同构成了这颗像素的色相倾向、饱和度信息和亮度信息。

当RGB三者趋于一条水平线时，像素饱和度为零，呈现出无彩色，根据Y轴的高度，分为黑、灰、白三种状态。

当RGB三者之间的差值越大，饱和度越高，像素的色相更倾向于数值高的那个通道。

可以看出，色彩的三要素：色相、饱和度、亮度，三者是相互影响、相互制约的。调整任何一个，另外两个都会受到影响。

所以，在实际的调色过程中，如果只是单单调整其中的某个要素，例如色相，为了保持平衡，需要反向调整这块区域的其他两个元素。以保证想要的效果。

矢量图示波器

直观来看，矢量图是一个包含了RMBCGY（红品蓝青绿黄）的圆圈，它们各自分布在圆圈的特定刻度上。事实上，矢量图是HSL色彩模型从上往下看的俯视图。

即圆圈代表色相。

也就是说，圆圈上的刻度，代表着各种颜色。

示波器上，有六个矩形框，每个方框的中心点，代表着75%的饱和度信息。

六种色相相连，形成了六边形框，框内则是广播安全允许的范围。

从圆心到四周，饱和度是逐渐增加的。

从下到上，明度逐渐增，但是矢量图上看不到明度的变化，触手的明暗代表该像素在画面中占比多少的一个大致情况。

可以看到，互补色的RC、MG、BY的连线经过圆心。

圆心的位置是饱和度为零的状态。此时，画面呈现无彩色。

举例，红色和青色互补，当红色和青色的饱和度数值相等，即为黑、灰、白的情况，那么在矢量图示波器上，红色和青色的信息就处在圆心的位置。

从矢量图可以看出，黄色离圆心最近，表明黄色是饱和度最容易超标的一种颜色。

画面中某个颜色的像素多，也就是这个颜色在画面中的占比大，矢量图里的亮度会更亮一些。但是不能据此判断占比的多少。（用ae做图）

矢量图不显示位置信息，所以，像素的移动，在矢量图上是没有显示的。

矢量图里面的颜色触手，只能代表画面有该颜色，以及颜色是否饱和，不能表现该颜色在画面中的占比。

直方图示波器

相对来讲，直方图更加容易理解一些。

直方图本身也是一个坐标系。

X轴上是0~1023的刻度，和波形图和分量图不同，从0到1023，这里不再代表画面从左到右，而是从黑到白。

因为0代表亮度信息为0%；1023代表亮度信息为100%。

在之前的版本中，X轴上刻度显示的是0~100，现在改用色深信息来表示，和波形图、分量图做了统一。

Y轴没有标刻度，它代表的是像素由少到多。

底部没有像素，当RGB数值相等时，画面出现黑、灰、白的状态，直方图的显示范围聚集在顶部，黑色就显示正在最左侧，白色就显示在最右侧，中间的灰色，则根据RGB的具体数值分布。

直方图只显示像素数量，不显示位置关系。

曝光、反差、色偏

色域图示波器

表示当前素材所处的色彩空间。

那么为什么有了RGB我们仍然需要YUV呢？我们要回到人类刚拥有彩色电视的时候，在那段从黑白电视向彩色电视的过渡期，电视系统需要提供对黑白电视的兼容性，另外还要考虑到电视广播系统那有限的带宽，如果使用RGB颜色模型，那么传输带宽就是原来的三倍。主要是以上两个原因，能够兼容黑白电视系统和更为节省带宽的YUV色彩模型就被发明了出来，它与RGB之间是无损转换的。

亮度信息与色彩信息相分离的设计使得YUV可以减少一些色彩信息以达到节省传输带宽和保存体积的目的。因为相较于色彩，人眼对于亮度信息更为敏感，所以可以在色彩信息上面进行取舍来达到节约大小的目的，通过引入采样的方式，YUV对原始的RGB信息进行重编码，目前在视频中最常见的就是YUV420式编码，Y平面的信息完全保留，而UV这两个色度平面的信息交错保留，并且精度只有Y平面的一半，最终图像、视频的体积也就少了很多，而画质损失实际是被控制在一个合理的范围内。

 YUV就是与RGB平行的一套色彩模型系统，它并不像RGB那样使用基色混合的办法来描述颜色，而是用了另外一套截然不同的描述办法。

YPbPr、YCbCr只是YUV在不同领域中的具现化罢了，其实就是一个东西。

YCbCr表示的是数字电视（视频）的色彩空间及数字接口，这是国际通用的标准。YPbPr表示的仅仅是模拟视频分量接口，而且仅仅是美国的标准（包括采用美国标准的其他国家）。