從傳統(tǒng)影像到數(shù)字區(qū)域曝光法（下）

董冬

在上一篇文章《從傳統(tǒng)影像到數(shù)字區(qū)域曝光法（上）》中，我們談到了區(qū)域曝光法釋放出的強(qiáng)大功能。傳統(tǒng)膠片影像創(chuàng)作者在拍攝和暗房制作時(shí)，都會(huì)遵循著一句口訣“曝光暗部，制作亮度”。進(jìn)入到數(shù)字影像時(shí)代，傳統(tǒng)的區(qū)域曝光法是否還可以應(yīng)用到影像的制作之中。答案是否定的！

我們用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試數(shù)字影像的特性，看它是否與傳統(tǒng)膠片一樣，對(duì)畫(huà)面的暗部寬容度有著嚴(yán)格的要求。那么讓我們拍攝一張中灰卡，看看可以得到什么樣的結(jié)果（見(jiàn)圖2.1）。

讓我們來(lái)解析一下圖2.1，它分為上下兩個(gè)部分，上半部分為區(qū)域曝光法的光區(qū)分布和RGB數(shù)字色彩值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由羅馬數(shù)字代表的十一個(gè)明暗區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)著色彩數(shù)值范圍，每個(gè)區(qū)域大致包含了25點(diǎn)數(shù)值區(qū)間。例如，我們可以看到羅馬數(shù)字V，也就是五區(qū)的對(duì)應(yīng)RGB數(shù)值大致為128-153區(qū)間。下半部分是我使用數(shù)碼相機(jī)拍攝的一張灰卡，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息對(duì)比。當(dāng)我們拍攝第五區(qū)時(shí)，快門(mén)時(shí)間為1/15秒，RGB數(shù)值為127；遞進(jìn)增加曝光快門(mén)時(shí)間1/8秒、1/4秒、1/2秒、直到一秒鐘，RGB數(shù)值達(dá)到255，也就是紙白或是純白色。換句話說(shuō)，就是從中灰開(kāi)始增加四擋曝光，就會(huì)到達(dá)數(shù)字相機(jī)高光曝光的極限。接下來(lái)以拍攝中灰1/15秒為曝光基礎(chǔ)，提高曝光快門(mén)值六擋，從1/30秒，1/60秒，1/125秒，1/250秒，1/500秒，直到1/1000秒。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，RGB色彩值始終還沒(méi)有到達(dá)0，也就是純黑的狀態(tài)。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們得到了一個(gè)結(jié)果，那就是數(shù)字相機(jī)傳感器與傳統(tǒng)膠片相反，在使用中對(duì)暗部更加友好，對(duì)高光的寬容度相對(duì)更窄。如果傳統(tǒng)膠片的拍攝口訣是“曝光暗部，制作亮部”，數(shù)字影像也就是恰恰相反是“曝光亮部，制作暗部”。

圖2.2中，上圖拍攝參數(shù)為ISO100、光圈F32、快門(mén)1秒，在拍攝后，畫(huà)面右上角出現(xiàn)了曝光預(yù)警。下圖是使用后期軟件AdobeLightroom中“曝光度”功能，對(duì)照片降低曝光2擋，可以看到下圖右上角紅圈位置的云層細(xì)節(jié)依然無(wú)法得到有效恢復(fù)。

圖2.3中，相同的場(chǎng)景，上圖縮短了曝光時(shí)間，拍攝參數(shù)為ISO100、光圈F32、快門(mén)1/2秒，拍攝后，畫(huà)面中礁石的暗部處于欠曝的狀態(tài)。下圖是使用后期軟件AdobeLightroom中“曝光度”功能，增加曝光1擋，可以看到暗部層次細(xì)節(jié)得到了完美的恢復(fù)。

通過(guò)這兩組圖片，我們印證了數(shù)碼相機(jī)對(duì)感光的特性，正如之前數(shù)字區(qū)域曝光法的理論所闡述的：“曝光亮部，制作暗部”。

接下來(lái)，我使用一張圖表來(lái)說(shuō)明數(shù)字區(qū)域曝光法的數(shù)字對(duì)應(yīng)關(guān)系（見(jiàn)圖2.4）。與傳統(tǒng)膠片一樣，這樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系依然需要使用在拍攝和后期中，滿足數(shù)據(jù)采集的完整和數(shù)據(jù)制作的條件需求。

在數(shù)字影像的創(chuàng)作過(guò)程中，一個(gè)最為重要的數(shù)據(jù)完整性評(píng)判工具就是“直方圖（Histogram）”。使用好直方圖是每個(gè)攝影師都需要面對(duì)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)，掌握了直方圖的閱讀方法，也就真正擁有了開(kāi)啟數(shù)字影像的“鑰匙”。

什么是直方圖？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，直方圖是顯示圖像中像素分布的圖表（見(jiàn)圖2.5），從左至右或從黑至白。按照直方圖中信息分布的位置可以評(píng)估出圖片的曝光質(zhì)量和影調(diào)關(guān)系。在膠片時(shí)代，我們沒(méi)有辦法在拍攝后馬上看到膠片的曝光質(zhì)量，在數(shù)碼攝影當(dāng)中，我們可以第一時(shí)間就在顯示屏上看到影像明暗分布，直方圖成為了判斷影像曝光質(zhì)量的重要指標(biāo)，當(dāng)然它并不能替代測(cè)光表的功能。

在日常拍攝中，我不使用相機(jī)顯示屏檢查圖片的曝光情況。因?yàn)椋琇CD屏幕的亮度和對(duì)比度會(huì)受到相機(jī)設(shè)置或周圍環(huán)境光的干擾而無(wú)法正確判斷。同時(shí)，屏幕顯示的是JPEG格式文件，也無(wú)法呈現(xiàn)完整的影調(diào)信息。因此最佳檢查圖片曝光的工具就是直方圖。

如何解讀直方圖？下面我們將使用直方圖攝影示例，探討影調(diào)從缺失到完美的不同呈現(xiàn)形態(tài)。通過(guò)學(xué)習(xí)，我們將掌握直方圖數(shù)值與最終圖像影調(diào)之間的關(guān)系（見(jiàn)圖2.6）

讓我們?cè)倏纯磾?shù)字影像。首先，數(shù)碼相機(jī)傳感器（CCD）從底部到頂部都呈現(xiàn)線性對(duì)應(yīng)，不同于膠片不會(huì)出現(xiàn)頂部和底部的非線性部分。在數(shù)字影像拍攝曝光時(shí)，增加或減少曝光都會(huì)導(dǎo)致傳感器整體從暗部到亮部的光量增加和減少。

在數(shù)字影像出現(xiàn)的早期，我們會(huì)聽(tīng)到拍攝時(shí)輕微欠曝的建議。在數(shù)字CCD上使用防擴(kuò)散電路系統(tǒng)（AntibloomingCrcuitry）之前，像素的過(guò)度曝光可能會(huì)擴(kuò)散或“暈染”到相鄰像素，從而使該區(qū)域影像呈現(xiàn)褪色。當(dāng)使用了防擴(kuò)散電路系統(tǒng)后，一個(gè)像素達(dá)到充分曝光后，就會(huì)有效地關(guān)閉該像素，使其不再受到任何干擾。即便如此，在數(shù)字影像中過(guò)曝高光也是完全不可取的，在后期中高光部分的細(xì)節(jié)很難得到完美恢復(fù)。隨著傳感器技術(shù)的提升以及我們對(duì)數(shù)碼相機(jī)曝光的極限有了更多了解，動(dòng)態(tài)范圍在數(shù)字影像的拍攝和后期工作中有了更多的回旋余地。

數(shù)碼相機(jī)發(fā)展迭代到今天，“正確曝光”影像始終是拍攝者要理解的重要課題。雖然，一個(gè)場(chǎng)景的明暗是由拍攝者來(lái)控制的，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案。但是任何畫(huà)面曝光的成功與否，直方圖是可以成為硬性判定標(biāo)準(zhǔn)的。我在拍攝中使用“右側(cè)曝光（ExposetotheRightETTR）”這一技術(shù)方法。為什么“右側(cè)曝光”要好于正常曝光？因?yàn)檫@種方法可以使得傳感器采集更多的光線，更多的光意味著更多的數(shù)據(jù)信號(hào)，也就是更好的信噪比（SNR），鏡頭中的噪點(diǎn)也就更少。當(dāng)然，這些操作都需要在確保拍攝場(chǎng)景的亮度范圍符合CCD傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，高光沒(méi)有過(guò)度曝光為前提。換句話說(shuō)，“正確曝光”就是拍攝時(shí)在確保暗部和高光沒(méi)有損失的情況下，增加0.3-0.5的曝光量，來(lái)最大化采集數(shù)據(jù)信息。就算在后期中再把畫(huà)面壓暗，只是在丟掉數(shù)據(jù)信息，也不會(huì)對(duì)畫(huà)面質(zhì)量產(chǎn)生影響。原因在于，今天的數(shù)碼單反相機(jī)（DSLR）支持14位RAW文件，單個(gè)像素可以有16，384級(jí)的色調(diào)信息，這大約是11-13檔動(dòng)態(tài)范圍。最亮的曝光值可以容納一半的有效色調(diào)，也就是16，384的一半8，192。在往下一個(gè)階梯的一半為4，096，這個(gè)色調(diào)階梯一直持續(xù)到陰影中的最后一檔，陰影階梯中僅包含4個(gè)級(jí)別的數(shù)據(jù)。因?yàn)樵降偷奈恢玫纳{(diào)信息數(shù)據(jù)越少，也就越容易看到噪點(diǎn)。所以，在不過(guò)度曝光的情況下，通過(guò)將曝光推至右側(cè)可以獲得更多級(jí)別的色調(diào)信息數(shù)據(jù)。即便后期進(jìn)行曝光調(diào)整，也可以提高信噪比并減少噪點(diǎn)的出現(xiàn)。如圖2.7所示。

當(dāng)然，在使用右側(cè)曝光法時(shí)我更建議每位拍攝者使用自己的相機(jī)進(jìn)行一些測(cè)試，來(lái)確定在拍攝中將曝光推高多少，還可以保持好的高光信息。

在我看來(lái)，“右側(cè)曝光（ExposetotheRightETTR）”是膠片“區(qū)域曝光系統(tǒng)（ZoneSystem）”的數(shù)字時(shí)代延續(xù)，也是影像在后期處理中增加曝光和反差的數(shù)字區(qū)域曝光系統(tǒng)版本。正如“區(qū)域曝光系統(tǒng)”是為了減少膠片中的顆粒痕跡一樣，“右側(cè)曝光”是為了減少數(shù)字影像暗部噪點(diǎn)的出現(xiàn)。特別是當(dāng)我們?cè)诤笃诠ぷ髦刑崃翑?shù)字影像的暗部區(qū)域時(shí)，“右側(cè)曝光”會(huì)非常有幫助。與膠片相比，數(shù)字影像暗部區(qū)域數(shù)據(jù)信息不會(huì)在曝光時(shí)被鎖定，我們可以在后期處理時(shí)對(duì)暗部、中間色調(diào)和高光進(jìn)行明暗調(diào)整。

在本文章中，我們初步討論到了數(shù)字區(qū)域曝光法的特點(diǎn)和數(shù)字工具的使用方法，在接下來(lái)文章中，我們會(huì)逐步深入的以案例的方式對(duì)數(shù)字區(qū)域曝光法進(jìn)行剖析與解釋，謝謝大家的閱讀。