为什么底片反转后人脸会发青？C-41 橙色色罩消除原理与着色器实现

把翻拍图丢进通用修图软件或常见的底片扫描 App，点一下「反相」，人脸就会发青。常见诊断是「白平衡不对」——这是错的，所以你拉色温滑块永远调不准。这层色偏是厂商故意做进胶片里的，而清除它需要的是除法，不是减法。

一、片基为什么是橙色的

彩色负片的青、品红染料在光谱上并不纯净，会吸收本不该吸收的波段（副吸收）。放任不管，从负片还原出的所有颜色都会被污染。C-41 通用的解法是彩色偶合剂：未参与反应的偶合剂保持黄橙色，形成一层与被补偿的副吸收形状完全一致的正性色罩。那层橙色是内建的校正滤镜，不是缺陷。

二、线性反相「1 − RGB」的陷阱

胶片对光的响应是指数型的。光学密度定义为 D = log₁₀(1 / T)（T 为透过率），而乳剂对曝光呈线性的是密度而非透过率。用 255 - x 反转 8 位 sRGB 值等于反转透过率：橙色分量被反转成青色留在画面里，处于透过率压缩端的暗部则被压成一块死板的藏蓝。

三、在密度空间里减掉色罩

在密度空间里，去掉片基就是一次普通减法：D_image = D_pixel − D_base。两边取指数后，减法变成除法 T_image = T_pixel / T_base——这正是着色器要「除以」取样片基色而不是减去它的原因。之后一次幂运算再把乳剂的非线性响应还回来。

vec3 inverted = pow(max(vec3(0.0), 1.0 - (pixel / mask)), vec3(u_filmCurve));
inverted = clamp((inverted - u_black) / (u_white - u_black), 0.0, 1.0);
inverted = pow(inverted, vec3(1.0 / u_gamma));

• pixel / mask——密度空间中对橙色片基的减法。
• u_filmCurve（约 1.45–1.60）——还原 S 形乳剂响应，而非平直斜坡。
• u_black / u_white——色阶拉伸，让直方图铺满又不截断。
• u_gamma（1.8）——补偿显示传递函数；缺了它中间调会偏暗发闷。

四、把 `mask` 取准：40×40 加离群点剔除

整套校正只依赖每个通道一个数值，因此一颗灰尘就能毁掉一整帧。正如我们在在家反转底片操作指南中所介绍的，选准未曝光片基是决定整张成片色彩基调的关键步骤。NegaScan 会在未曝光片基（齿孔间隙或帧间空隙）取 40×40 区域求均值，并在求均值前剔除超过 1.5 倍标准差的样本，无需手工蒙版即可排除颗粒、灰尘与划痕。

五、自己跑一遍

如果一个反转工具说不出它把哪些像素当作片基，那它就是在猜——而这份猜测的后果，要你每一帧亲手去修。