從理論到實戰,如何讓「正確曝光」成為你的第二天性

瘋攝     2022年06月14日

對於許多的攝影初學者而言,面對任何的拍攝情況,使用曝光三角形都是選擇正確的相機設置組合的基本工具,這包括我們熟知的快門速度,光圈和ISO。

這三點也分別對應著曝光三角形上的三個重要因素,每個要素還控製圖像亮度和視覺圖像屬性,例如運動模糊,景深和圖像噪點等不同效果。但是,在這一切基礎之上,一個正確的曝光才是關鍵。我們常常談到攝影是一門用光的藝術,正確的曝光才是我們的第二天性,否則你所設想的一切都將是空中樓閣。

在本文我們將系統的了解關於攝影曝光的所有基礎理論,以及如何在實際的拍攝中將此轉化為我們的第二天性。

了解「數字攝影」中的曝光

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數字攝影包括將由光攜帶的現實世界信息傳遞到數字信息(二進制代碼),由機器理解和處理,然後以圖片的形式顯示。

攝影師通過相機設置確定是否準確傳達了該信息,產生與拍攝場景相匹配的數字圖像。場景亮度是測量值,表示被拍攝場景產生的光強度。拍攝的場景越亮,場景亮度越大,光線越強烈。

光子是用於攜帶光信息的粒子,它們是光的唯一基本成分,光攜帶的光粒子數量與光的強度或亮度成正比。

像素和顏色以及曝光三角形:

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想像一下,在您通過相機取景器進行查看即將拍攝的場景中。您需要選擇適當的構圖和對焦設置,然後按下快門按鈕。在相機機身內部,有一個相機傳感器,由數百萬個稱為像素的小方塊組成。

像素是用於收集從拍攝的場景傳達的光信息的介質。圖像傳感器中包含的數百萬像素中的每一個都從整個圖像合成的非常小的樣本中收集光信息。當光與相機傳感器碰撞時,通過光電效應產生自由電子。每個自由電子攜帶少量電荷,該電荷由包含在傳感器上的相應像素收集。隨著更多的光照射到每個像素,收集更多的電子,產生更大的電荷值。

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每個像素包含的電荷越多,它的對應色調值越亮,在黑色到白色的範圍內,稱為色調比例或色調範圍,如上圖所示。

包含最大電荷的像素產生白色。

不含電荷的像素產生黑色。

最大值和最小值之間的所有電荷值產生不同的灰色調。

彩色濾光片(如拜耳濾光片)放置在每個像素上以確定其顏色。使用上面提到的色調值和顏色值,相機使用算法處理信息,為每個像素生成單個特定顏色。合併所有像素,每個像素產生一種顏色,並創建照片。

曝光於每個像素和整個傳感器的光信息量由光圈和快門速度的組合確定。

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ISO用於增加(放大)或減少(壓縮)由特定光圈值和快門速度設置傳送的光信息(信號),使設置光值與場景光值相匹配。

ISO是電子信號強度的縮放,並不是控製圖像傳感器對光的敏感度,當圖像傳感器上的像素收集到太多的光信息時,圖像曝光過度,即圖像比拍攝的場景更亮。當圖像傳感器上的每個像素沒有收集到足夠的光信息時,圖像曝光不足,即圖像比拍攝的場景暗得多。當由每個像素收集的光信息量與被拍攝場景產生的量相匹配時,才可以獲得最佳的曝光,即圖像與拍攝的場景相匹配。

控制「正確」曝光的四個因素

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每張照片由4個特定因素控制,攝影曝光三角形提供了有條不紊的操作邏輯。這允許攝影師針對任何拍攝場景評估4個因素中的每一個,從而確定正確的相機設置並而產生最佳圖像。

場景亮度(光強度):拍攝場景中可用的光量。亮度是以坎德拉每平方米(cd /平方公尺)測量的絕對值。例如,陽光明媚的日子具有高場景亮度,而諸如黃昏的暗場景具有低場景亮度。亮度是戶外攝影師無法控制的唯一因素,其餘三個通過以下相機設置進行控。

光圈:控制光圈直徑,從而控制通過鏡頭的光量,然後由相機傳感器收集。

快門速度:確定相機傳感器暴露在場景光線下的時間。

ISO:ISO確定由特定場景亮度,光圈值和快門速度產生的光信息(信號)的相機內放大。(ISO不會改變圖像傳感器的靈敏度)。

成功攝影的兩個要求:

每張成功的照片都有兩個基本要求,每個要求取決於上述4個因素。

這兩個要求提供了一個「路線圖」,幫助您創建想要得圖像,並在一致的基礎上改善您的攝影。

要求1:曝光/圖像亮度

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這是一種物理要求,可確保圖片顯示正確的顏色和照明。上圖顯示了場景的正確曝光,捕獲一次曝光中的高光和陰影的所有細節。

使用正確的相機設置,快門速度,光圈值和ISO的組合,所產生圖像的亮度將與拍攝場景的亮度相匹配,從而創建最佳曝光。不正確的相機設置會產生曝光不足或過度曝光,並在最終的照片中看到結果:

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當照片比拍攝的場景更暗時,照片曝光不足。

當照片比拍攝的場景更亮時,照片會曝光過度。

上圖片均為未經編輯的RAW圖像文件,壓縮為JPEG格式,左面顯示為曝光不足,右面為曝光過度。使用RAW格式進行拍攝,可以在後期處理中恢復一定的暗部細節,使其與實際場景相匹配。

要求2:可視圖像屬性

這是一種創造性的要求,允許攝影師在照片中產生所需的情緒,感覺或視覺圖像屬性。

在拍攝每張照片之前,攝影師對照片的最終結果有一個心理圖像。心理圖像可以包含一個或多個圖像屬性。

圖像屬性是從變化的相機設置(例如光圈值,ISO和快門速度)獲得的特定視覺效果。在學習了每個設置產生的圖像屬性之後,攝影師可預測場景的照片最終效果,而不是看到當前時刻的實際情況。攝影師的目標是將包含所需圖像屬性的創意心理圖片轉換為匹配的數碼照片。

快門速度圖像屬性

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快門速度控制在畫面中移動對象所產生的運動模糊量。

較長的快門速度會產生更多的運動模糊。

較短的快門速度會減少運動模糊。

ISO圖像屬性

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低ISO和高ISO對圖像質量有很大的影響。ISO1600圖像非常嘈雜,在較多的噪點下,圖像顯著降低了色彩質量,細節和清晰度。ISO100圖像包含清晰的細節和鮮豔的色彩,沒有噪點。

增加ISO會增加圖像噪點並降低圖像質量。

降低ISO會降低圖像噪點並提高圖像質量。

光圈圖像屬性

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F值控製鏡頭光圈直徑和景深(聚焦範圍)。

增加F值會增加景深並減小光圈直徑。

減小F值可減小景深並增加光圈直徑。

例如,從F/2更改為F/16將增加了F值,從F/11變為F/8將降低F值。

通過海灘上的岩石照片,您可以輕鬆地看到由於光圈值的變化而導致的景深變化。

曝光三角形,有條不紊的操作邏輯

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曝光值提供通用比例來測量由於快門速度和光圈的變化而曝光於圖像傳感器光的增加或減少。對於ISO來說,曝光值提供信號(光信息)放大的量,因此確定所要產生最佳曝光需要多少光。

總的來說,曝光值在曝光三角形的操作邏輯下為攝影師提供了一種簡單的方法來增加或減少圖像亮度或調整光圈,ISO和快門速度設置,控制特定的圖像屬性。

光圈設置的曝光三角關係:

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增加F值=更大的景深=減少光線=更長的快門速度或更高的ISO以保持曝光平衡。

減少F值=較淺的景深=更多光線=較短的快門速度或較低的ISO以保持曝光平衡。

在沒有相應的ISO或快門速度變化的情況下增加或減少F值=整體曝光的變化。

超過F/16的F值通常會因鏡頭的衍射而降低圖像清晰度。

快門速度設置的曝光三角關係:

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較短的快門速度=較少的光線=增加F值或ISO以保持曝光平衡。

較長的快門速度=更多的光線=減少F值或ISO以保持曝光平衡。

增加或減少快門速度而ISO和光圈沒有相應的變化=整體曝光的變化。

ISO設置的曝光三角關係:

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增加ISO=更多圖像噪點=更短的快門速度或更大的F值以保持曝光平衡。

降低ISO=更少圖像噪點=較長的快門速度或較小的F值以保持曝光平衡。

在沒有光圈或快門速度相應變化的情況下增加或減少ISO=整體曝光的變化。

常說的曝光值,到底是什麼?

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數位相機有一個內置的「測光錶」,這是相機「知道」一個特定場景有多少光的一種方式,通常這個過程被稱為測光。

計量不依賴於當前相機設置的光圈和ISO或快門速度,測光只取決於特定場景中的光量。相機使用傳感器和算法對場景亮度做出有根據的猜測。但是這些並不完美,攝影師仍然需要糾正一些小錯誤。

場景曝光值(LV):

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我們稱相機的場景亮度為場景光值(場景LV),場景光值根據光照的多少為其賦值一個數字。場景光值越大,被測量的場景就越明亮。

陽光燦爛的中午,陽光直射:16

晴朗的藍天:15

日落前:12至14

日落:11至13

日落之後:8至11

城市夜景:2至8

月光照亮的風景:-2至5

極光:-6至-3

銀河和夜空:-11到-7

現在相機已經測量了場景並確定了它的亮度,我們將選擇正確的相機設置進行匹配,從而產生最佳曝光。

絕對曝光值(EV):

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絕對曝光值(EV)是一種評級系統,允許攝影師比較ISO 100下,光圈和快門速度組合的「光捕獲潛力」。

絕對曝光值使用以下等式計算,這全部由相機自動計算。要了解曝光並選擇正確的設置,您需要了解其工作原理!當然我們還提供了圖表以供快速參考。

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其中log2表示對數基數2數值結果四捨五入到最近的整檔。

示例設置:F/8,1秒,ISO100:

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該EV落在2-8的範圍內,這種設置組合可能會為早期的黃昏產生正確的曝光。

示例設置:F/1,20秒,ISO100:

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該EV落在-6至-3的範圍內。它可能會產生極光攝影的正確曝光。

絕對曝光值圖表

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特定光圈和快門速度的EV也可以在上面的圖表中找到,由上面的等式建模,不要擔心綠線我們不需要。

設置光值

絕對曝光值僅取ISO100。由於我們經常使用高於或低於100的ISO設置,因此相機需要一種方法將其納入等式。

快門速度,光圈F值和ISO組合產生的總值由相機自動計算。我們將此稱為設置光值(設置LV)。

設置光值將ISO與絕對曝光值相結合,可以輕鬆確定任何場景亮度和拍攝情況的正確設置。設置光值越小,產生最佳曝光所需的場景亮度越小。

對於ISO 100及更高:

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對於ISO小於100:

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在ISO 100,log2(100/100)= 0,因此在ISO100,設置LV = EV。這就是ISO 100對絕對曝光值沒有影響的原因。

結語

不斷拍攝和試驗這些技術是學習它們的唯一方法。對每個設置進行更改並嘗試預測它將產生的結果。清楚地了解您想要製作的圖像。接下來,選擇正確的設置來實現它。

您相機上的實時視圖,這是一個非常強大的工具,我強烈建議您使用,實時視圖允許您實時查看相機設置的更改如何影響曝光,這是一個很好的學習工具!

在掌握ISO,快門速度和光圈之後,「正確」的曝光將成為您的第二天性。

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