第一节 曝光
一、数码相机的曝光原理
曝光原理是照相机最核心的原理,是指被摄影客体发出或反射的光线,通过照相机镜头投射到感光片上,使之发生化学或物理变化从而产生显影的过程。
在了解曝光原理之前,首先就得了解相机是怎样取景的。对于普通的数码照相机,现在大多是使用液晶屏取景方式。液晶屏取景具体解释就是把进入镜头的光线经过电荷耦合器件即感光元件,把光转换为电荷,经处理后在LCD上显示出来。数码单反相机在取景系统方面并不使用液晶屏的取景方式,多数都只有光学取景器。这种光学取景的方式具体是指在相机进行取景时,光线由镜头进入相机,透过镜头到达感光元件前方的反光镜,然后由反光镜折射到相机机顶内部的光学五棱镜,再由光学五棱镜反射进入光学取景器,通过光学取景器最终看到画面完成取景(图3-2)。
图3-2 单反相机取景原理图
取景完成后,接下来看看相机是如何曝光的。当触发快门按钮进行拍摄时,感光元件前方的反光镜会迅速抬起,并且快门也会同时打开,后方的感光元件(即CCD或CMOS)在这个过程中会对进入的光线进行感光作业,最终完成拍摄(图3-3)。
图3-3 单反相机曝光原理图
曝光准确是拍摄出一幅好照片的基本标准,对于数码相机曝光原理的理解,有利于在拍摄时更好地控制曝光。
二、准确曝光、过曝和欠曝
摄影曝光的最基本特征就是真实、准确地还原场景的原貌。简单来说,就是要让场景中的暗部、中间部以及亮部的细节都得到较为充分的保留和还原。
正确的曝光可以让画面中的细节得以保留,表现出被摄主体的质感、颜色以及画面中光线的软硬程度等诸多细节(图3-4);过度曝光会使得画面整体发白、颜色丢失,缺少亮部的层次细节;曝光不足也会对画面中的色彩产生影响,使得暗部细节损失明显,画面整体质感非常粗糙,发暗红色。
其实,正确曝光只是一个最基本的拍摄方式。在现在这个展现自我个性的世界中,为了达到照片的最佳效果,往往需要正确过曝(图3-5)或者正确欠曝(图3-6)的方式来完成。这也是在摄影创作中经常出现的拍摄手段,也说明了摄影中最重要的一点就是一张照片的好坏要依据拍摄者所要表达的主题思想来评判。
图3-4 准确曝光下的植物
图3-5 宠物猫咪
图3-6 查理边境检查站博物馆
三、光圈
正确的曝光跟快门速度、光圈大小以及感光度的设置有着密切的关系。
关于光圈值,一般用“F(f/)”来表示,光圈值“F(f/)”后面的数字越小,就代表着此时光圈的开口孔径越大,也就是相机会获得的进光量越多;光圈值“F(f/)”后面的数字越大,就代表着此时光圈的开口孔径越小,也就是相机会获得的进光量越少。因此我们可以推断出:光圈越大,单位时间内的进光量越多,图像也就越亮;光圈越小,单位时间内的进光量越少,图像也就越暗。同时光圈越大,画面景深越小(图3-7);光圈越小,画面景深越大(图3-8)。
图3-7 光圈数值为(f3.2)时
图3-8 光圈数值(f5)时
图3-9 快门速度为1/60秒时
图3-10 快门速度为1/500秒时
四、快门速度
快门速度同光圈一样,它也是控制曝光的重要因素之一。在光圈和感光度相同的情况下,快门速度越快,进入相机的光线越少(图3-9);快门速度越慢,进入相机的光线越多(图3-10)。
五、感光度
感光度是指相机中感光元件(CCD和CMOS)感应光线的能力,即感光材料产生光化作用的能力。它同光圈和快门一样,也是决定曝光的重要因素之一。在日常拍摄时,若将光圈开到最大、快门速度设置到手持安全快门速度的极限,在这种情况下仍不能满足清晰记录拍摄场景时,可以再用提高感光度的方法进行拍摄。
感光度越高,感光元件的感光能力越强,感光速度也就越快(图3-11)。感光度越低,感光元件的感光能力越弱,感光速度也就越慢(图3-12)。
图3-11 感光度(800)
图3-12 感光度(200)
补充要点
感光度对图像质量的影响
高感光度能够提亮画面,让画面中暗部的细节表现出来。但是,高感光度在提亮画面的同时,也给照片带来了一定的负面影响。
1.画质降低。利用高感光度拍摄的照片虽然提亮了画面,但是画面中细节层次会丢失,照片在后期处理中可修的空间也会变小。
2.噪点增加。在光线较弱的情况下,高感光度拍摄的照片会使暗部产生强烈的杂色和噪点。
3.容易曝光过度。在光线较强的情况下,使用高感光度会使相机的快门速度达到极限最快速度,并且容易曝光过度。
对于纪实类的摄影,通常会为了保证画面内容而选择高感光度;而人像和风景这类注重画面质量的摄影,则一般会使用较低感光度来拍摄。
六、曝光补偿
平常拍摄时,如果为了保证画质,在不调整感光度的条件下,开大光圈同时降低快门速度仍然不能达到正确曝光时,可以调整相机中的曝光补偿以达到正确曝光。
作为相机中自动测光系统的有效补充,曝光补偿功能可以使我们在自动测光的基础之上,对曝光值进行手动微调。使用曝光补偿的方法也很简单,当发现通过自动测光拍摄的照片过亮时,可以相应地减少曝光补偿;而当发现通过自动测光拍摄的照片过暗时,则可以相应地增加曝光补偿。
另外,在运用曝光补偿时,要利用“白加黑减”的原则,即对于白色高亮度主体增加曝光补偿;而对于黑色低亮度主体要适当减少曝光补偿。
七、自动包围曝光
所谓自动包围曝光,指的是能够以设置的曝光值为基准,连续拍摄3张具有不同亮度的图像。这里面包括正常曝光、欠曝、过曝各一张,最终从中选出一张自己满意的照片,或者通过后期合成一张既保留暗部细节又保留高光细节的照片。
八、曝光与直方图
直方图又称柱状图,它以坐标轴上波形图的形式,显示照片的曝光精度。