曝光三角关系、准切曝光与合理曝光

看到曝光过程的原理后,我们可以总结出曝光过程(曝光值)要受到两个因素的影响:进入相机光线的多少和感光元件产生电子的能力。对于前者来说,影像光线多少的因素也有两个:镜头通光孔径的大小和通光时间,即光圈大小和快门时间。这样总结起来即决定曝光值大小的三个因素是光圈大小、快门时间、ISO 感光度大小,这三个参数通常被称为“曝光三角”。



针对同一个画面,确定好曝光值以后,如果调整光圈、快门速度和ISO 感光度,曝光值也会相应发生变化。例如,将光圈变为原来的2 倍,曝光值也会变为原来的2 倍;但如果调整光圈为2 倍的同时将快门速度变为原来的1/2,则画面的曝光值就不会发生变化。读者可以自己进行测试。


两张照片的快门速度、光圈值等均不同,从EXIF 参数也可以看到。但两幅画面的局部及整体明暗一样,这表示两张照片的曝光程度相同。这样即可说明,可以通过不同的曝光参数组合获得同样的曝光值。


拍摄完照片之后进行回放预览时,按相机上的DISP 按钮两次(此处是以佳能450D 机型为例,其他机型也可能是按INFO 按钮),打开所拍摄照片的详细信息查看界面。在该界面上可以看到光圈、快门速度、ISO 感光度、测光方式、照片拍摄时间、照片风格等拍摄参数。最为重要的是,界面中会显示有关照片曝光情况的直方图。


直方图表现的是一幅图像中所有像素的亮度分布。以横坐标x 表示照片的亮度,从左至右表示由暗到亮;纵坐标y 代表相同该处的像素数量。如果画面非常暗,那么一定是x 轴左侧的像素很多,即y 值很大;反之,则是右侧的y 值更大。


从亮度的角度来看,数码照片只有6 种情况:偏亮、偏暗、亮度准确但层次不足、亮度准确但反差过高、亮度准确和亮度合理。


1.亮度偏高


在拍摄时如果曝光过度,则最终照片会过亮,缺乏暗部细节。这样的照片影调层次就会不足,也不会好看。




观察图片直方图动态分布情况可以发现,横坐标左侧的像素很少甚至没有,这说明画面中的黑色区域很少;随着横坐标数值向右移动,像素逐渐增多,最后出现大量几乎纯白的像素,这说明画面的整体曝光水平过高,动态范围偏小,影调层次不够丰富。


2.亮度偏低


即照片曝光亮度不足,缺乏高亮部细节




画面像素的亮度普遍不高,多集中在深色区(横坐标左侧),画面整体曝光不足,形成暗部死黑而高亮区几乎没有像素的情况,即缺乏亮部色阶,动态范围不足。


3.亮度准确但是层次不足




这种画面,整体看亮度是合理的,即大部分像素分布在中间亮度区域。但是从照片直方图上可以明显地看到,缺乏暗部与高亮部位细节,影调层次也不够丰富,虽然亮度合理但照片依然不会好看。


观察动态范围情况可以发现,在横坐标的中间部位像素较多,这代表像素大多数集中在了灰色区域;而左侧的极暗与右侧的高亮区域几乎没有任何像素,这说明照片缺乏暗部与亮部细节,这也是一种动态范围不足的表现。


4.亮度准确但反差过高





整体上看,照片的明暗是正常的,但侧片依然不好看,因为大部分像素都集中在暗部和亮部区域,缺乏中间调,明暗反差过大。


可以看到,左侧的纯黑区域与右侧的纯白区域都有着大量的像素堆积,这说明画面的暗部已经接近纯黑色,而亮部已经接近纯白色;但同时中间的灰色调部分像素却很少,这说明画面的明暗反差很大,中间过渡像素很少,影调层次就变得非常单调,画面整体极不自然。


5.亮度准确


曝光准确的照片,明暗影调层次丰富,且亮部及暗部细节保留的非常好。这种照片,几乎不必进行太多的后期处理。




画面在极暗、中间调以及高亮部位都有像素,并且中间调部像素更多,这是动态范围合理的标识。虽然暗部有细节损失现象,但有时这是无法避免的,可能是因为天气的影响,也可能是因为相机动态范围不够大。


6.亮度准切未必成功,应根据创作目的曝光




从直方图看,画面暗部有细节损失,中间部位缺乏像素,即画面反差有些大。


如果仅从直方图判断,照片画面的曝光是不准确、不成功的。但观察画面可以发现,这其实是曝光非常合理的一张照片。从这个角度来说,曝光准确未必合理,曝光不准确也可能是成功的摄影作品。


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