曝光控制中的傳統(tǒng)與革新

張寧

3.使用示波器定光

膠片時(shí)代，攝影師大部分情況都用光學(xué)取景器觀察被拍攝對(duì)象，測(cè)光然后分析判斷究竟該如何對(duì)其進(jìn)行處理。數(shù)字?jǐn)z影機(jī)出現(xiàn)后，借助于監(jiān)看設(shè)備，攝影師能直觀地看到經(jīng)過(guò)傳感器和處理電路加工過(guò)的影像，再輔以測(cè)光表的讀數(shù)能迅速大致確定正確的曝光。然而受制于環(huán)境復(fù)雜性和監(jiān)看設(shè)備本身的局限，圖像中有許多不易分辨但卻至關(guān)重要的信息容易被忽略。為了更精確的評(píng)估曝光和影調(diào)，大多數(shù)的數(shù)字?jǐn)z影機(jī)都會(huì)提供一系列的示波器用來(lái)監(jiān)看視頻信號(hào)。

示波器（Scopes）是一種用來(lái)評(píng)估圖像的工具，功能非常強(qiáng)大，攝影師可以借助它精確的控制畫(huà)面的影調(diào)構(gòu)成。數(shù)字影視攝影創(chuàng)作常用的IRE示波器有四種：波形示波器、分量示波器、矢量示波器和直方圖。波形示波器和直方圖用于判斷曝光和分析影調(diào)結(jié)構(gòu)，分量示波器和矢量示波器用于色溫和色彩傾向的評(píng)估。

最新的示波方法是RED公司開(kāi)發(fā)的“門(mén)柱”和“信號(hào)燈”技術(shù)。相對(duì)于上面提到的IRE示波器，這些新技術(shù)可以稱為RAW示波器。了解這些示波器并運(yùn)用到創(chuàng)作中，能夠?yàn)槠毓饪刂坪陀罢{(diào)傳遞提供科學(xué)的定量分析的工具。

3.1直方圖

直方圖是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分布的圖形化表示形式。這是一個(gè)連續(xù)變量（定量變量）的概率分布的估計(jì)，是由英國(guó)數(shù)學(xué)家卡爾·皮爾森提出的。最初只是作為統(tǒng)計(jì)學(xué)中的方法的概念，后被圖像分析領(lǐng)域借用。

圖像直方圖是一種特殊的直方圖，它作為數(shù)字圖像中的影調(diào)、色調(diào)分布的圖形化表示。它的橫坐標(biāo)是影調(diào)值的分布（Rec.709模式下是0-255），縱坐標(biāo)是每個(gè)影調(diào)值的像素?cái)?shù)。通過(guò)建立一個(gè)特定的圖像的直方圖，攝影師將能直觀的判斷整個(gè)影調(diào)色調(diào)分布，簡(jiǎn)單明了。

橫向X軸是亮度從暗到亮的遞增，縱向Y軸是畫(huà)面里在對(duì)應(yīng)亮度下的像素的密集程度。最左邊是極黑，最右邊是極亮。

直方圖的解讀一定要結(jié)合具體的場(chǎng)景，并不是說(shuō)中間有“山峰”，兩側(cè)“山坡”曲線舒展，就一定是正確曝光。離開(kāi)了具體的時(shí)間氣氛，直方圖在創(chuàng)作上沒(méi)有任何意義。拍攝高調(diào)畫(huà)面，像素影調(diào)值向右密集排列，表示畫(huà)面中的大部分景物都處在亮部。拍攝暗調(diào)畫(huà)面，像素影調(diào)值大部分集中在直方圖的左邊，表示大部分景物在畫(huà)面中都處在暗部。只有實(shí)際場(chǎng)景和直方圖有效的結(jié)合在一起，才能準(zhǔn)確的判斷曝光。

LOG模式下，直方圖由1024個(gè)影調(diào)值構(gòu)成。在拍攝同一個(gè)場(chǎng)景時(shí)，Rec.709模式下的直方圖更飽滿，LOG模式下的直方圖相對(duì)要單薄的多。這并不是說(shuō)LOG的影調(diào)關(guān)系不豐富，反而恰恰是場(chǎng)景的反差不夠大，不能很好的填滿這么多個(gè)影調(diào)值范圍。

SONY有些機(jī)型在直方圖中會(huì)有一條豎線，有的豎線是表示斑馬紋的位置，有的是表示標(biāo)準(zhǔn)灰所在，有的豎線是表示在LOG模式下提示轉(zhuǎn)換為Rec.709的時(shí)候亮部的極限在哪里。

3.2波形示波器

不論是哪種示波器，都是用波形（Trace）來(lái)反應(yīng)圖像的的變化。對(duì)于波形示波器來(lái)說(shuō)，它最主要的特點(diǎn)在于波形對(duì)應(yīng)了視頻中亮度的變化，能很好的幫助攝影師全面精確的評(píng)估曝光和反差。圖32中，波形是和畫(huà)面中灰階橫向X軸的亮度信號(hào)一一對(duì)應(yīng)的，縱向Y軸則表示從高光到陰影幅度的變化。

用灰階來(lái)理解亮度和波形的對(duì)應(yīng)關(guān)系最具直觀性，實(shí)際的影像就需要攝影師不斷地鍛煉自己的眼力，圖33藍(lán)天白云和房屋的波形位置關(guān)系就是一個(gè)很好的案例，其中白云亮度較高，位于示波器的頂部，由于白云潔白，所以紅綠藍(lán)三種分量波形相互重疊表示其量值大致相當(dāng)。藍(lán)天由于其自身明顯的色彩傾向，藍(lán)色波形突出而紅色波形最弱。草場(chǎng)上的房屋北面背對(duì)陽(yáng)光亮度較低，陰影部分波形靠近示波器底部。

對(duì)場(chǎng)景的過(guò)曝和欠曝測(cè)試也非常重要，有兩種方法可以參考。一種是感光度固定，用燈光或光圈調(diào)整曝光值，用灰階作為被攝物觀察影調(diào)結(jié)構(gòu)的變化。另一種是感光度從低到高依次變化，用曝光三角形當(dāng)中的光圈、快門(mén)兩個(gè)變量保持總體曝光量不變，觀察影調(diào)結(jié)構(gòu)的變化。

借助波形可以清楚地看到，過(guò)曝欠曝并不是簡(jiǎn)單的影響畫(huà)面的亮度，而是對(duì)影調(diào)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深層影響。

3.3 RAW模式下依然有效的示波器

傳統(tǒng)的示波技術(shù)并太適合RAW格式影像的拍攝，最新的示波方法是RED公司開(kāi)發(fā)的“門(mén)柱”和“信號(hào)燈”技術(shù)，是專門(mén)為RAW模式設(shè)計(jì)的。

在第一章中，我們提到了ISO/EI的設(shè)置并沒(méi)有改變RAW的原始數(shù)據(jù)，但這些設(shè)置會(huì)改變直方圖的影調(diào)值分布。也就是說(shuō)，直方圖和傳統(tǒng)示波器是IRE模式下的曝光輔助工具，不適用于RAW模式。必須有一種不隨ISO/EI設(shè)置改變而改變的示波器，作為RAW模式曝光輔助的專用工具，為此RED在2015年末開(kāi)發(fā)了“門(mén)柱”和“信號(hào)燈”技術(shù)。

圖36中左右兩邊的門(mén)柱是RAW計(jì)量條，左側(cè)條形表示高噪點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的像素部分（如果后期調(diào)亮），右側(cè)條形表示細(xì)節(jié)損失的像素部分。