日常拍攝中典型場景的影調(diào)結(jié)果

張寧

攝影師又被稱作光影大師，他的全部工作可以高度概括為：充分把握數(shù)字感光材料的特性，運(yùn)用不同性質(zhì)的光線，”非凡”的角度，將景物描繪出來，或忠實(shí)的還原，又或按照創(chuàng)作意圖進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)造。

藝術(shù)創(chuàng)造一定會(huì)對“現(xiàn)實(shí)”進(jìn)行加工，即使是紀(jì)實(shí)作品的客觀還原也絕不是現(xiàn)實(shí)的翻版。A.亞當(dāng)斯在談到這個(gè)問題時(shí)說“一般人都認(rèn)為我的作品是‘現(xiàn)實(shí)的。實(shí)際上，在我的大部分作品中，從影調(diào)值的關(guān)系上講并不是如實(shí)的反映現(xiàn)實(shí)的。在拍攝和制作過程中，我采取了種種控制方法，創(chuàng)作出相當(dāng)于我所見到和感受到的形象。如果我做得成功的話，觀眾就會(huì)認(rèn)為這是現(xiàn)實(shí)的本來面目，并對之做出相應(yīng)的情感上和藝術(shù)上的應(yīng)?！?/p>

影調(diào)值的關(guān)系所指正是影調(diào)結(jié)構(gòu)。先暫時(shí)忘掉色彩，忽略一些極端的創(chuàng)作要求，一幅精致優(yōu)美的畫面、一個(gè)牢牢抓住觀眾注意力的鏡頭，必須包含極其豐富和分明的影調(diào)層次結(jié)構(gòu)。

如同畫筆、畫布和顏料這些畫家手中的簡單工具，攝影師的“武器”并不是高端的器材設(shè)備，而是反差、伽馬和影調(diào)傳遞特性這些最基本的要素。一個(gè)優(yōu)秀的攝影師的基本素養(yǎng)是要學(xué)會(huì)用數(shù)字的思維理解光和色，并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行精微的控制。

1.用數(shù)字的思維理解光

在數(shù)字的世界中，所有的影像都可以分解成亮度和色彩分量。亮度是圖像中最重要的分量，承載了大部分的信息。

1.1影調(diào)的基石一一反差

反差指的是一幅圖像明暗區(qū)域中最亮的白和最暗的黑之間不同亮度的層級(jí)，差異范圍越大代表反差越大，差異范圍越小代表反差越小。反差是影像承載信息的基石，從絕對黑色、深灰過渡到淺灰、純白，一幅正確曝光的畫面包含豐富的層次。對一幅彩色圖像進(jìn)行去彩色處理，觀察黑白圖像更能清晰地感受到這一變化。

反差偏小會(huì)導(dǎo)致整個(gè)圖像偏灰，就如同在霧中看風(fēng)景缺少通透的觀感。過度的反差雖然讓圖像看起來更明快，但一定是以犧牲圖像的大量豐富的層次細(xì)節(jié)為代價(jià)。正所謂一個(gè)硬幣的兩面，有得必有失。所以反差的處理一定是按照劇情的內(nèi)在規(guī)定，充分利用攝影機(jī)能容納的寬容度，在增大圖像反差的基礎(chǔ)上盡可能多的保留層次細(xì)節(jié)。

在談到反差時(shí)，還會(huì)經(jīng)常用到高光、中間調(diào)和陰影的概念。這些本來都是美術(shù)創(chuàng)作中的術(shù)語，影視創(chuàng)作的流程中借用過來頗為傳神。除了極其特殊的情況（白墻、萬里無云的藍(lán)天等），大多數(shù)場景都可以根據(jù)其亮部層級(jí)分解為高光，中間調(diào)和陰影（ H/M/S）。在整個(gè)影調(diào)范圍內(nèi)，巧妙地利用安排這三個(gè)要素，能拍攝出各具風(fēng)格的畫面。（圖3）

1.2感知一致性一一伽馬

人眼感知圖像的工作由視神經(jīng)纖維、神經(jīng)細(xì)胞和感光體等完成。視網(wǎng)膜有1.3億個(gè)感光體，感光體由感光錐和感光桿組成。感光錐負(fù)責(zé)感知顏色（紅、綠、藍(lán)），感光桿負(fù)責(zé)感應(yīng)亮度。當(dāng)光線落在感光體上時(shí)，產(chǎn)生的最基本的反應(yīng)是通過漂白作用將色素分子轉(zhuǎn)化為另一種形式，隨后在神經(jīng)細(xì)胞中產(chǎn)生一種信號(hào)。與此同時(shí)，漂白分子得到再生，使漂白分子和未漂白分子保持平衡。所有感光桿都含有是視紅色紫質(zhì)色素，但感光錐有三種，感紅錐、感綠錐、感藍(lán)錐，各含有不同色素。

感光桿雖然不能產(chǎn)生色的感覺，但在弱光下卻比感光錐更起作用，但是清晰度不高。這就是為什么在夜晚等弱光環(huán)境中，人眼能夠辨別物體的輪廓形狀，卻不能準(zhǔn)確分辨出物體的顏色。關(guān)于數(shù)字?jǐn)z影機(jī)或者是圖像顯示設(shè)備，它們對亮度信號(hào)和色度信號(hào)的處理在原理上可以視作是對人眼的仿生。但人眼和機(jī)器還是存在著一些差異，人眼對亮度信號(hào)的感應(yīng)和傳感器對亮度信號(hào)的感應(yīng)是一種非線性的對應(yīng)關(guān)系。

在數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的工作空間部分，第六章詳細(xì)論述了直線性編碼存在編碼100和大量冗余的問題。究其根源，是本章第一部分論述的視覺對光線的感知與物理光強(qiáng)的非線性關(guān)系，人眼對光度值差異的視覺閾值大約是l%o如果采用一種非線性編碼.由此碼值在從黑到白的影調(diào)范圍內(nèi)的分布情況與人眼視覺感覺光線一致，這種編碼方式就稱為感知一致性。當(dāng)前兩種廣泛引用的符合感知一致性的編碼是：冪率編碼和對數(shù)編碼，對應(yīng)于線性空間和對數(shù)空間。數(shù)字?jǐn)z影機(jī)都具備這兩種空間模式，在實(shí)際的創(chuàng)作中對數(shù)空間由于自身的寬動(dòng)態(tài)范圍而應(yīng)用廣泛。

工作空間一部分，主要討論的空間特性和相互的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換。本部分則側(cè)重實(shí)際景物亮度信息在不同工作空間中的傳遞，藉此明確影調(diào)傳遞特性，更好在創(chuàng)作中進(jìn)行控制。

本章的第一部分中提到自然界的光比可以達(dá)到101 5：1，如果把這個(gè)范圍全部記錄下來，然后以直線性的方式等比例的還原，像太陽、燈光這些耀眼的高光會(huì)占據(jù)整個(gè)亮度范圍的絕大部分，整個(gè)地面漫反射的景物將一片黑暗。幸運(yùn)的是視覺不是這樣工作的，雖然漫反射表面的“正常視亮度”的亮度范圍只占極小的一部分（萬分之三），但是人眼的非線性對數(shù)響應(yīng)拉伸了這個(gè)范圍，同時(shí)壓縮了亮部。

在數(shù)字影像的世界里，實(shí)際的亮度到達(dá)傳感器，每一個(gè)感光單元收集這些光子，然后進(jìn)入處理電路并轉(zhuǎn)換為“數(shù)字”。圖像數(shù)字化實(shí)質(zhì)上是將原始連續(xù)的模擬量“分割”成大量的離散的用數(shù)字表示的“塊”，如果以最直觀的線性方式進(jìn)行數(shù)字化一一即為每個(gè)增加的亮度值指定一個(gè)增加的數(shù)碼值，將會(huì)產(chǎn)生不理想的結(jié)果。

這兩種方法都不可取，全動(dòng)態(tài)范圍平均分配，數(shù)據(jù)范圍的90%以上都用在了畫面的超白部分。只留下了不到30個(gè)碼值給基準(zhǔn)黑到基準(zhǔn)白之間的所有正常曝光的部分，即使增加到16比特甚至更高，正常曝光部分仍然改變不了10%的比例。在歸一化的視亮度值中，超白的范圍為0.1至1.0，這意味著正常曝光的部分看起來接近于黑。

“甩掉超白”的解決方案，動(dòng)態(tài)范圍1000：1的圖像在基準(zhǔn)白點(diǎn)被限幅后，成了一個(gè)大約只有100：1的更有限的動(dòng)態(tài)范圍。正常曝光的部分雖然被保留了下來，但是顯著降低了畫面顯示的質(zhì)量。

1.3所見即所得？一一影調(diào)傳遞特性

經(jīng)過對數(shù)化，人眼和膠片對光線的響應(yīng)曲線和大家都非常熟悉的曝光密度曲線一致。

標(biāo)準(zhǔn)的“對數(shù)/對數(shù)”膠片特性曲線，可以分成三個(gè)特性區(qū)域，分別是趾部、直線部、肩部。還有三個(gè)重要參考點(diǎn)，2%的基準(zhǔn)黑、18%灰和90%基準(zhǔn)白。在趾部少量的亮度變化都會(huì)形成同樣的密度，1%的黑也沒有保留什么細(xì)節(jié)。隨著曝光量的提高，到了2%基準(zhǔn)黑時(shí)，膠片響應(yīng)進(jìn)入了直線部，曝光量的對數(shù)增長帶來了膠片密度的線性增長。如果正確曝光，場景中的物體（漫反射）都能夠記錄在直線部。超過90%基準(zhǔn)白的超白，膠片的感光乳劑顆粒開始變得“飽和”，不能成比例的增加它的密度，超白部分被壓縮到了肩部，但仍有細(xì)微的變化。

18%灰的反光率只有18%，但是由于人眼的對數(shù)響應(yīng)，它的位置在基準(zhǔn)黑和基準(zhǔn)白之間的中點(diǎn)。這也是為什么拍攝時(shí)要以標(biāo)準(zhǔn)灰卡為基準(zhǔn)，這實(shí)際上相當(dāng)于把正常曝光區(qū)域的中點(diǎn)“鎖定”到膠片響應(yīng)曲線一個(gè)特定位置上，從而使場景中更亮的和更暗的漫射物體都能夠有預(yù)見的落在直線部，而不會(huì)被擠剄趾部或肩部。

90%白代表鏡頭中接近最亮的漫反射表面，正好落在曲線肩部的下面。這為高光部分留出了足夠的安全區(qū)，不至于所有的高光都被限幅，成為一片沒有任何層次的白斑。也正是高光的點(diǎn)綴，畫面才會(huì)更加生動(dòng)。

再次重申之前連載中提到的：膠片和人眼都有兩個(gè)超級(jí)的能力，第一個(gè)是都有巨大的動(dòng)態(tài)范圍，既可以記錄暗的物體，又可以捕獲差不多要亮數(shù)千倍的超白物體。第二個(gè)是在暗部具有非常豐富的細(xì)節(jié)，但對于非常明亮的物體，則只保留越來越少的細(xì)節(jié)。