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现代摄影/曝光控制

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摄影是用光作画的行为。光敏表面暴露在从场景中通过相机镜头射入的光线下。随着现代方法允许以越来越小的几分之一秒或在几天内完成,我们必须控制曝光——进入相机的光量。

为了获得完美曝光的图像(即从纯黑到纯白都有所有想要的灰度级别),摄影师必须平衡并协调三个设置——光圈、快门速度和感光度——来应对要拍摄的场景。


级别、色调、明度

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这些术语可互换使用,描述图片区域的亮度或暗度。对于印刷图像,最亮色调通常是印刷品所用裸纸的色调,较不常见的是某些印刷方法中使用的特定白色颜料;最暗色调是由于完全饱和黑色墨水/颜料/染料/墨粉所致。对于在屏幕上查看的图像,最亮色调出现在全照明下,最暗色调出现在发射光完全被遮挡或没有发射光的情况下。

我们力求将所有可见细节保持在我们可以用印刷品或屏幕再现的色调范围内——动态范围。这个范围远小于我们在现实世界中遇到的色调范围——从强烈的阳光到完全的黑暗。我们的眼睛会立即且不自觉地适应不断变化的光照条件。与此同时,我们的相机必须更仔细地测量,并确定要应用哪些曝光设置以做出响应。然而,相机仍然可以在人类会感到刺眼或太暗的条件下运行,并且图像可以在超出正常可用动态范围的方式进行处理。

对比度

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对比度是亮区和暗区之间的整体差异。人类的视觉对亮度的变化比对颜色的变化更敏感。因此,图像中的对比度通过高对比度边缘提供清晰度,并通过图像区域之间的对比度提供冲击力。对比度低的图像可能显得沉闷和毫无趣味,甚至难以理解。极端的对比度——大多数色调都是纯白色或黑色——通常会被许多图像避免,但可以证明非常引人注目,也是书面文字的主要目标。

色调是场景中色调的优势,其中“高色调”是指亮色调,“低色调”是指暗色调。从本质上讲,在阳光明媚的地方拍摄的照片通常会是高色调,而在月光下拍摄的照片会是低色调。即使场景的其余部分被压扁或模糊,主题仍然可以以全色调范围进行适当曝光。

高色调可以营造一种干净的感觉(如产品照片或建筑),或令人不适的无菌感(机构的纯白墙壁)。低色调可以强调亲密感(黑暗卧室中的一个人)或恐怖感(夜晚的森林,隐藏在阴影中的生物)。两者都可以唤起从缺乏可见环境中产生的孤立感或孤独感。

这与“主光”不同,“主光”是指用于照亮主体的主要光源。“高色调”在这里是指放置在主体上方的主光,而“低色调”是指来自下方的光。

档位是较低值的双倍和较高值的一半的差异。档位的使用是因为照明和视觉依赖于这种几何比例。一盏灯和两盏灯之间的光照感知差异大于十一盏和十二盏之间的差异,但与一百盏和两百盏之间的差异相同。

档位通常用于谈论光圈,因为该术语源自用于沿其可调节范围固定光圈环的字面档位。然而,档位也可以描述快门速度和感光度值之间的差异。相机控制通常可按三分之一档位提供。

曝光值

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曝光值是使用对数刻度量化场景的另一种系统。曝光值不是使用大数字和小数,而是使用整数,每个档位增加或减少一个单位。这可以使计算更容易,因为只需要加减,而无需像线性刻度上的档位那样进行乘法或除法。

过度曝光和曝光不足

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过度曝光是指在选择的曝光设置下捕获的光线过多,曝光不足是指捕获的光线过少。当对比度严重降低时,这些通常是不可取的。

轻微的曝光问题可以在处理过程中得到纠正,尤其是使用标准负片,因为它会第二次曝光以产生照片。但是,原始拍摄的动态范围降低可能会导致图像质量降低。

数字图像处理器可能会简单地将过度曝光和曝光不足的区域呈现为纯白色或黑色——裁剪到最大或最小可用值。无法从裁剪区域恢复细节。由于传感器通常是相机的一个永久部分,因此可能会因过度曝光而损坏。应注意避免拍摄直射阳光或强烈的光源,如焊接或激光所遇到的光源。

摄影师控制

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在相机发挥作用之前,摄影师在决定首先拍摄什么以及调整场景中的光线量方面发挥着重要作用。

自然光来自太阳,太阳在一个方向上投射出非常强烈的光线。自然光还来自被阳光照射的材料。这包括天空、地形、建筑物以及树木等大型物体。从这些光源反射的光通常是漫射光,来自多个方向。

天气和一天中的时间在使用自然光方面起着重要作用。拍摄计划通常会安排在一天中的特定时间或一年中的特定时间,或者由于条件不理想而取消。

人工照明是由人类为可见性和公共安全而创造的。这远不如自然光强烈。它甚至可能出现在拍摄场景中,而不会严重干扰曝光。

室内场景的曝光可能具有挑战性,因为光线水平远低于室外,来自室外的日光很容易压倒。如果未进行调整,在室内拍摄的照片可能需要很长的快门速度或高感光度,从而导致图像质量不佳。

拍摄者可以使用各种工具来操控场景中的灯光。某些拍摄可能需要使用摄影棚,这是一个摄影师更容易控制拍摄条件的空间。

诸如机顶闪光灯、摄影棚灯和闪光灯之类的设备为摄影师提供了额外的照明。还可以使用反光板将灯光从其他地方反射过来。应注意避免将这些设备包含在拍摄画面中。

可以使用旗帜和面板遮挡光线、在室内关门关窗,以及其他障碍物来消除场景中的光线。可以将屏幕和柔光布应用于灯光,以减少它们对场景的影响,或者将其应用于窗户外部,以允许户外物体与室内物体一起曝光。

光线特性(如漫射和颜色)可以使用各种材料进行改变。

相机控制

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相机上有三个主要的曝光控制。光圈由相机镜头内的虹膜光阑控制。快门速度由相机机身内的快门帘控制。感光度是所选胶片速度或所用数字图像传感器的属性。

光圈是相机镜头上的一个孔,光线通过它从相机外部传输到相机内部。改变光圈的大小可以根据需要让更多的或更少的光线通过。光圈大小还会影响景深,即焦平面前后有多少场景处于对焦状态。根据镜头的质量,也可能出现一些细微的副作用。


快门速度

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快门速度是指快门释放的时间长度,在此期间,允许来自镜头的光线到达传感器。它以秒或其分数来衡量。快门速度直接影响图像中捕获的运动模糊,无论通过拍摄对象的运动还是相机本身的运动。

虽然通常由定时器控制,但可以通过“B门”设置实现较长的快门速度。对于较长的快门速度,可能需要使用中性密度滤镜来防止白天过度曝光。相机还应使用三脚架或将其放置在坚固的表面上进行稳定。对于长时间的拍摄,例如天文摄影,甚至可能需要一个抵消地球旋转的跟踪架。


感光度

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感光度速度(通常以“ISO 数”表示)是胶片或传感器捕获或对光线做出反应的速率。通过改变感光度,相同的光线量可以在捕获的图像中产生不同的色调。每增加一个等级(数字翻倍)就需要少一半的光线才能捕获到相同的色调。

胶片制造商通过改变嵌入胶片中的感光晶体的颗粒尺寸来实现不同的感光度。慢速胶片的颗粒尺寸比高速胶片的颗粒尺寸小。颗粒尺寸会影响胶片捕捉精细细节的方式,以及胶片平滑地再现色彩渐变的方式。

胶片速度通常从 ISO 100(慢速)到 ISO 3200(非常快)。为了让相机正确计算曝光,应在相机机身的感光度控制上设置匹配的胶片速度。

对于数字传感器,感光度与图像噪声(不希望出现的色彩变化)之间存在间接关系。较高的感光度(对应于较高的 ISO 数)允许更快的曝光,但存在增加噪声的风险;较低的感光度需要更多时间,但会减少捕获的噪声。数码相机可能提供更广泛的感光度范围,从 ISO 50 到 ISO 12800。

改变相机机身的感光度控制会改变图像处理器转换传感器读数的方式,模拟感光度的变化。根据图像处理器的质量,在调整感光度时,对比度和色彩还原可能会有细微的变化。

可以使用测光来确定拍摄场景的适当曝光设置,测光是指使用一个可以立即报告光线水平的光度计。读数可以简单地在使用手动曝光时通知拍摄者,或者可以被相机的自动曝光系统用来自动设置曝光控制。

手动曝光

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手动曝光中,曝光控制是手动设置的。即使拍摄肯定会导致过度曝光或曝光不足,相机也无法改变这些设置。

通过镜头

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相机机身通常包含一个内置的反射式测光表,它测量通过镜头进入相机的光量(TTL)。建议的曝光设置通常会在取景器中显示。

为了更好地确保读数准确,可以将一张校准卡放置在视野中。18% 灰色卡提供一个中性、中灰色调。

外部测光

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可以使用入射式测光表来测量场景中实际存在的光量。用户将测光表放在主要拍摄对象的位置。这些测光表通常有一个白色半球体,可以从各个方向收集光线。测光表报告应该使用的曝光设置,并允许锁定某些控制。一些测光表可以测量闪光灯照明,并报告检测到的峰值。

有一些设备允许使用智能手机作为测光表,并附带一个应用程序来报告设置。

经验法则

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可以通过易于记忆的规则来确定近似设置。

  • 晴天 f/16 规则——在晴朗的天气,将光圈设置为f/16,快门速度设置为感光度的倒数。如果感光度为 ISO 100,那么快门速度为 1/100。光圈可以根据不同的条件进行调整,例如阴天或在阴影中拍摄。
  • 月亮 f/11 规则——在晚上拍摄月球表面时,将光圈设置为f/11,快门速度设置为感光度的倒数。

自动曝光

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相机机身可以使用自动曝光控制,使用 TTL 测光表和预设的拍摄模式.

因为场景各不相同,相机提供了一些基本的测光模式

点测光
测量一个小区域,通常以镜头为中心。点测光建议与校准卡一起使用。
中央重点测光
测量一个较大的区域,以考虑具有高对比度的区域。读数将取最亮区域和最暗区域之间的平均值。
矩阵/评估测光
对整个场景进行分段分析,优先考虑对焦区域。一些相机型号可能会将读数与数据库进行比较,以便选择设置。
平均测光
简单地对场景中的所有可用光线进行平均,得到一个粗略但快速的读数。

曝光补偿

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测光表假设拍摄主体将暴露在中等色调下。如果您在非常明亮的场景(雪、沙)中拍摄,或您的拍摄主体颜色鲜艳(深色皮肤或油漆),则情况可能并非如此。尽管如此,测光读数可以通过设置**曝光补偿**来使用,该补偿会增加或减少光圈档。

在胶片相机上,感光度控制可用于曝光补偿,将其设置为与实际胶片速度相差一定数量的光圈档。设置为较低的感光度将增加曝光;设置为较高的感光度将减少曝光。这允许根据预期使用快门速度和光圈控制。

在数码相机上,有一个专门的曝光补偿控制(**+/–**)。相机将根据选择的拍摄模式调整曝光控制。相机定制可能允许调整多个控制,以确保可以拍摄照片。在其他情况下,相机可能拒绝拍摄并提醒用户已达到其极限。

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