技術櫥窗

科技一點不枯燥

本月話題：動態范圍

學會如何最大程度發揮相機傳感器的潛力

本期技術櫥窗的話題是動態范圍，這個話題在往期曾經介紹過，在本期中我們將針對風光攝影中的應用更深度地解析動態范圍的意義。

一個場景的動態范圍指的是場景中所有的明暗程度，從最暗的陰影到最亮的高光區域的整個范圍。當我們使用來拍攝或者查看圖片的設備時，我們需要注意數碼相機，電腦屏幕以及打印出來的照片，都有著不同動態范圍，因此想在不同設備上還原場景就需要嚴格的流程規范。遺憾的是作為整個流程的起點，負責拍攝的數碼相機所擁有的動態范圍一般都會小于場景中的動態范圍。

高對比度、強光比的場景在風光攝影中很常見，因此對于大多數相機的動態范圍來說都是個考驗。試想一下明媚的天空搭配陰影中的前景，面對這樣高對比的場景時，相機很有可能丟失高光或者陰影部分的細節，上圈一在日出日落時光比非常大，大多數相機的動態范圍度不足以應對這樣的情況。或者兩者都有。面對這種情況時我們的解決方案一般有2種，要么選擇性放棄超出相機動態范圍的那部分細節，要么使用HDR或者包圍曝光等手段通過多幀拍攝來盡可能拓展相機記錄的動態范圍。

實拍中的動態范圍

雖然現代數碼相機的動態范圍相比過去已有了大幅度提升，但在風光攝影中也很難涵蓋全部場景。當畫面中最亮與最暗處相差過大時，單次曝光就無法同時保證亮部和暗部的細節了。你只有選擇妥協或是進行一些其他手段的補救。

依靠現在的傳感器科技，你也可以通過單次曝光挽回一些畫面細節（使用RAW格式文件）。比如你可以在拍攝時以高光部位為曝光基準，然后在后期中提升陰影的亮度。這樣的操作在風光攝影中很常用。以天空的曝光參數為準是為了最大程度保留天空中的高光細節，然后在后期處理時提亮陰影部分。在右邊的實際操作中你可以看到，雖然這樣做會增加噪點，但是對于最大程度還原場景非常有用。

以陰影為標準曝光

1固定的范圍

每臺相機的動態范圍是固定的，某些機型擁有比其他機型更高的動態范圍。

2曝光差異

在這幅圖中，天空與地面的曝光差異過大，導致相機無法記錄所有明暗信息。

3陰影細節

雖然這幅圖中地面的細節保留了下來，但是天空完全討曝。

以高光為標準曝光

1高光細節

圖中可以很明顯地看出來，以天空的光線為標準曝光使得地面變得一片漆黑。

2折中方案？

如果以中間調為基準曝光，那么高光和陰影部分的細節都會有所丟失。

3解決方案

通過使用中灰濾鏡以及包圍曝光等方法都能夠提高動態范圍。

斟酌曝光改變曝光值能夠讓畫面變亮或變暗，同時直方圖也會改變，但是相機的動態范圍并不會因此改變。

檢視直方圖是個好習慣，通過它你可以了解當前的曝光參數下拍攝的畫面是否超過了相機所能記錄的范圍，有助于你優化曝光參數，對高光/陰影細節進行取舍，有側重地獲取更多有效細節。

當動態范圍還留有很大余地時，推薦向右曝光，也就是盡可能將畫面拍得更亮一些，這樣的操作能讓影像傳感器收集到更多的光線，有助于提升畫質。但是像風光攝影這樣經常出現動態范圍不夠用的情況，就需要仔細斟酌后調整曝光參數了，因為每一次調整都意味著細節的丟失。

直方圖集中在中央_因為畫面中沒有極端的高光以及陰影，這種低對比度的場景擁有很大的調整空間。

直方圖集中在右邊_當直方圖在畫面右邊到達波峰時，你需要降低曝光量，或是使用ND濾鏡來還原高光部分的細節。

直方圖集中在兩邊_這樣的情況表明此時的光線超出了相機的動態范圍，已經沒有了調整余地。或許包圍曝光是個解決方案。

使用中灰漸變鏡

中灰漸變鏡可以“提高”動態范圍

通過使用中灰漸變鏡，你可以讓天空的亮度降低，減小畫面的光比，從而變相提高相機所能記錄的動態范圍。在實際操作中，你首先需要對畫面下半部分測光（如上面的實拍），然后選擇擋數合適的ND鏡來進一步降低天空的亮度。擋數的選擇也并不需要太復雜的運算：先選一片2/3擋的濾鏡，然后試拍幾張，檢查一下直方圖，再決定是否需要修改參數或者更換濾鏡。

確定位置_小光圈配合景深預覽功能拍攝，能夠更好地在拍攝前查看濾鏡漸變的位置。

太低了_如果漸變鏡的灰色部分被放得太低了，畫面遠方的山峰就會很不自然地變成黑色。

使用中灰漸變濾鏡，將場景的光比降低到相機的動態范圍以內是非常常見的拍攝手法。這種濾鏡一邊是透明的，另一邊則是像墨鏡一樣的半透光濾鏡，通過將黑色的一頭放置在天空的位置，就能夠減小天空與地面之間的光比。

這種濾鏡在膠片時代使用得非常廣泛，得益于數碼時代傳感器動態范圍的發展以及HDR手法的普及，對于中灰漸變濾鏡的需求大大降低了。

使用RAW格式文件可以最大程度榨取相機傳感器的性能。此外，現在很多相機（包括手機）都具備拍攝多張曝光值不同的照片，然后后期進行合成的功能，可以大幅度擴展相機的動態范圍。當然你也可以自行拍攝不同曝光值的RAW格式文件，之后再使用專用軟件進行HDR合成，用于應對最苛刻的場景。

數字解決方案

拍攝RAW格式文件能夠得到更多的細節。

使用RAW格式文件的最大好處就是RAW格式文件擁有比JPEG格式更寬廣的動態范圍。但是在相機和電腦預覽中顯示的直方圖大部分都是以JPEG格式圖片為準的。所以當你在后期處理RAW格式文件時，你能找回很多高光和陰影部分更多的隱藏細節。

通常，我們會使用Lightroom或者Photoshop中的Adobe CameraRaw處理RAW格式文件，此時你可以使用軟件中自帶的“中灰漸變鏡”功能來壓低天空的亮度，就像實際使用濾鏡是一樣。或是使用“陰影”滑塊還原暗部細節；使用“白色”以及“高光”滑塊還原天空中接近過曝的細節。你還可以通過單獨調整某個顏色的亮度來調整畫面，最常用的方法是壓低天空中的藍色亮度。

步驟1高光過曝

此時直方圖顯示高光區域過曝，但是RAW格式文件中還保存有很多細節。

步驟2數碼中灰鏡

使用漸變濾鏡功能，從上往下拖動，之后再調整過渡區域。

步驟3使用筆刷

通過排除筆刷排除濾鏡不該遮蓋的部分，保證最終圖片的自然觀感。

步驟4完成修改

在經過一系列修改之后，直方圖看起來好很多，當然圖片也是。在進行修改的時候并不需要降低所有高光區域的曝光，比如圖中水面上的反光依舊是過曝的。

提示：RAW格式文件也不是萬能的……

雖然通過上面的辦法可以挽回很多細節，但是在拍攝的時候也應該注意正確的曝光。因為過曝太嚴重的高光區域是無法在后期還原細節的，大幅度的后期調整也會讓高光部分看起來灰蒙蒙的一片，非常不自然。同時對陰影部分進行大幅度調整也會帶來大量的噪點。

高光_嚴重過曝區域會讓天空中云朵缺失細節。

陰影_大幅度提升陰影亮度會讓噪點變得十分明顯，應盡量避免。endprint