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照相機 攝影的相關知識及DC的測光原理及其應用詳解

2011-05-17

                                照相機 攝影的相關知識及DC的測光原理及其應用詳解

      數(shù)碼相機是越來越普及了，但是數(shù)碼相機的功能確實越來越復雜。這就使多少剛剛?cè)腴T的或者是涉“機”不深的用戶們在眾多的按鍵之前手足無措了，尤其在越來越復雜的現(xiàn)代數(shù)碼相機測光功能里面越來越迷惘，因為對于現(xiàn)代相機的測光評述是不太容易的事情，因為現(xiàn)代的相機的測光模式越來越多，而由相機內(nèi)部芯片自己控制的測光模式卻變得更加難以捉摸，誰都不知道那塊毫無感情的相機內(nèi)部處理芯片會以什么為標準得出測光結(jié)果，雖然它對場景判斷的成功率遠高于某些自以為是的高手，但是如果用家不能正確使用相機的測光功能，甚至忽視或者對相機的測光功能一竅不通的話，那就等著面對一大堆黑乎乎的欠曝或者白茫茫的過曝照片欲哭無淚吧！甚至被辛辛苦苦擺了半天pose的mm暴扁一頓……所以，筆者在目睹眾多因沒有正確使用數(shù)碼相機的測光功能而釀成的“慘劇”之后，發(fā)現(xiàn)是時候?qū)ο鄼C的測光功能來一個比較詳細的介紹了……

目前的數(shù)碼相機上面幾乎都提供了測光模式的選擇，尤其是高端相機更是提供了選擇測光模式的快捷鍵。如松下lc1在機器頂端設置了測光模式旋鈕，索尼的F717也在機身設置了改變測光模式的按鍵（紅圈中）。
原理篇：

我們能用相機給周圍的人或景物拍照的原理是，光線照射在物體的表面，然后由物體表面反射到相機里，接下來相機內(nèi)部的測光機構就會根據(jù)進入的光線做出相應提示，后對光圈和快門加以調(diào)整，使用者就能夠拍攝出曝光準確的照片。而有些朋友拍出的照片，出現(xiàn)主體部分細節(jié)表現(xiàn)不佳或明暗度與現(xiàn)實情況相差較大，這就是由于曝光控制不適當所造成的。測光也就是相機對所拍攝物體亮度的測量，以得到正確的曝光，所以首先要弄清楚測光的原理。

1、和測光相關的幾個概念：

首先是曝光，曝光就是膠卷或者數(shù)碼感光部件（CCD等）接受從鏡頭進光來形成影像。我們在照相的時候，如果照片中的景物過亮，而且亮的部分沒有層次或細節(jié)，這就是曝光過度（過曝）；反之，照片較黑暗，無法真實反映景物的色澤，就是曝光不足。那如何才能得到正確的曝光？正確曝光是相對的，在同樣的光照條件下，物體的淺色部分和深色部分的反光度不同，要用膠片（數(shù)碼相機的CCD等電子感光器件）正確的表現(xiàn)出物體，針對淺色和深色部分的曝光量也是不一致的。也就是說，在同一拍攝取景范圍內(nèi)，只要物體表面的反光度不同，必然有部分曝光不足或曝光過度。所以在這樣情況下，只要我們想要表現(xiàn)的主體曝光正確，這張照片就可以說是曝光正確。

這是曝光過度的照片，畫面亮度過高。

這是一張曝光不足的照片，整幅圖片顯得陰暗。

這是一張曝光正確的照片，照片中表現(xiàn)出來的亮度和正常場景近似。

現(xiàn)在的相機基本上都有自動測光功能，在大多數(shù)情況下都能讓我們拍攝到曝光合適的照片。但在某些情況下，也會出現(xiàn)曝光讓人不滿意的片子。往往是我們?nèi)搜勰軌蚩吹降木拔?，拍出照片后，差距會非常大。這是什么原因呢？

那我們還要了解一個概念：感光寬容度。從明亮到黑暗，假設人眼能夠看到以下范圍（見圖1），那么膠片（或CCD等電子感光器件）所能表現(xiàn)的遠比人眼看到的范圍小的多，而這個有限的范圍就是感光寬容度。了解這個概念之后，我們就不難了解，為什么在逆光的條件下，人眼能看清背光的建筑物（暗）以及耀眼的天空云彩（明）。而一旦拍攝出來，要么就是云彩顏色絢爛而建筑物變成了黑糊糊的剪影，要么就是建筑物色彩細節(jié)清楚而原本美麗的云彩卻成了白色的一片。不過我們要明白一點，那就是人眼的感光寬容度比膠片要高很多，而膠片的感光寬容度要比數(shù)碼相機的ccd高出很多！所以，當我們用數(shù)碼相機拍出來的照片跟我們看到效果的不一樣時，先不要把你的相機往地上扔——原諒它吧！畢竟，這是使用ccd感光的數(shù)碼相機而已，而不是擁有先進生物感光系統(tǒng)的人眼！

2、為什么要進行測光：

先不要對你的相機復雜的測光模式感到郁悶，了解它并熟練駕馭它，你將拍出曝光準確的好照片！測光，是計測合適曝光的過程。只有通過測光獲得正確曝光，才能得到令人滿意的照片。

3、后來看看什么叫做測光：

所謂的測光，就是相機根據(jù)入射光線的條件自動確定曝光量。測光原理其實很簡單，就是假設所測光區(qū)域的反光率均為18%來給出光圈快門組合參數(shù)。18％這個數(shù)值來源是根據(jù)自然景物中中間調(diào)（灰色調(diào)）的反光表現(xiàn)而定，一般白色表面可以反射近 90％的光線。標準灰卡是一張（8X10英吋）的卡片，將這張灰卡放置于主景同一測光處，則所得之測光區(qū)域的整體反光率就是18%，之后按相機測光所給出的光圈快門組合去拍攝，得到的照片就會是準確之曝光。

柯達公司的灰度卡為反光率為18％的灰色卡紙，可以用來對照調(diào)整相機的曝光參數(shù)。

但是如果測光區(qū)域的整體反光率大于18%，例如對著一張白紙測光，按相機自動測光所給出的光圈快門組合去拍攝，得到的照片會是曝光不足的情形，白紙會在照片上看來是灰紙。所以，拍攝反光率大于18%的場景，需要增加 EV 曝光補償值。同理，如果測光區(qū)域的整體反光率低于18%，例如對著一張黑紙測光，則得到的照片將會是過曝，黑紙也會被拍成灰紙（深灰）。所以，拍攝反光率低于18%的場景，需要減少曝光。
測光原理上分可分兩種：

入射式和反射式。入射式是測量照射到相機上的光線的亮度來確定曝光組合（即快門和光圈組合），這是一種簡單粗略的控制，多用于低檔相機。反射式是測量被攝物體的實際亮度，也就是成像的亮度來確定曝光組合，這是比較理想的一種方式。

數(shù)碼相機的中心重點與點測光方式與傳統(tǒng)相機的原理是一樣的，當使用不同的測光模式時，在 LCD屏上也會有相應大小不同的目標指示框顯示，引導使用者正確測光。多區(qū)域測光是一個常用的方式，而數(shù)碼相機的區(qū)域比先進的專業(yè)單反機還多，因為數(shù)碼相機的 CCD 本身就是一個極大的測光組件。如卡西歐的qv4000就是采取64區(qū)多區(qū)域測光方式。

操作篇：認識手中相機的測光方式：

多數(shù)的數(shù)碼相機，都會在規(guī)格表之中羅列以下這三種測光模式：

1.中央重點測光 Center-weighted averaging

　　廣為采用一種測光模式，也是很多相機廠商內(nèi)定之測光模式之一。這個模式是考慮到一般攝影者大多習慣將對焦部位置于畫面中間，因此負責測光的感光原件，會根據(jù)來自畫面中央某一比例的測光值，搭配另外一搜集畫面中央以外的測光數(shù)據(jù)，經(jīng)過 CPU 對數(shù)值加權平均之后的比例，取得到拍攝的建議測光數(shù)據(jù)。以 Nikon 系列的相機來說，其著名的中央重點測光模式，以中央部位占75％（范圍依照各種相機廠牌的不同而有所差異），其余占了25％逐漸延伸至邊緣。在一般正常拍攝條件下，中央重點測光是一種非常實用的測光模式，但如果畫面主題不在中央或是逆光拍攝，中央重點測光就不適用了。

2.點測光 SPOT

　　為了克服中央平均測光的不足之處，廠商研發(fā)出此種點（SPOT）測光模式（1～3％），來避免逆光狀態(tài)下對主體測光的影響；點測光的范圍是以觀景窗中央的一極小范圍區(qū)域作為曝光基準點，根據(jù)這個區(qū)域測得的光線，作為曝光數(shù)據(jù)。這是一種相當準確的測光方式，但對于新手來說，怎樣去區(qū)別一個測光點，變成了一個需要學習的技巧，錯誤的測光點所拍出來的畫面不是Under 就是 Over，造成嚴重的曝光誤差。由于點測光技巧，還可以用在日益盛行的數(shù)字相機『Macro 微距拍攝』上，因此初學者必須盡力學好這種測光方式，初步可以選則主景中的中間調(diào)來作為測光基準點。

3：分割測光（或稱平均測光、多點測光） Multi-Pattern

     這種測光方式屬于近代新開發(fā)的技術，約在 15 年前 Nikon 率先開發(fā)這種獨特的分割測光功能，其與中央重點測光之大不同點，便是它將畫面分割成數(shù)個區(qū)域，各自獨立運算后再統(tǒng)合整理，取得一個完整曝光值。早期的 Nikon 機種將測光區(qū)域分割成八大塊，各自獨立運算每個測光區(qū)所得的數(shù)值，并由相機內(nèi)建的數(shù)據(jù)庫來作曝光值的統(tǒng)合與判斷。剔除畫面中的邊界值，例如OVER的部位，所求得的曝光值，不但具有準確的效果，而且?guī)有乱淮鄼C自動化之發(fā)展。目前，Nikon 不管是傳統(tǒng)相機或是數(shù)字相機多配備有 256區(qū)域分割測光功能，其它廠牌如： Canon、日本 也有類似的設計，不過相機內(nèi)建之數(shù)據(jù)庫與處理能力不同罷了。也就是說，分割測光的準確性，不僅在于所屬的硬件能力，還在于背后的數(shù)據(jù)庫大小與辨別能力。

    過去，Nikon 為求曝光準確度，在構建數(shù)據(jù)庫時拍攝了近萬張照片后，分析歸納其曝光數(shù)值，作為數(shù)據(jù)庫判斷的依據(jù)。經(jīng)過使用者的驗證，這種模式適合用于拍攝風景、團體照片等，實際上也是眾多業(yè)余，甚至是專業(yè)攝影師于平時使用得更多的一種模式，特別是在拍攝順光、前側(cè)光，或者大面積亮度均勻的場景時有效。尼康費盡心機的新產(chǎn)品，它是后期所有相機的楷模，盡管這款相機技術尚不成熟生命相當短，但是，緊接著的AF時代，把測光全面提到區(qū)域式的時代。在這一時代，由于電腦的介入，測光的區(qū)域也越變越多，而且在測光中引入了距離和色彩的判斷，這是一個非常了不起的進步，也是一個非常了不起的商業(yè)噱頭。不管怎么說在測光中加入色彩信息，可以避免現(xiàn)代相機中測光光敏組件的對藍光和紫外線過于敏感的毛病，對于大面積單色塊的場景測光有所幫助。

    不過，現(xiàn)實的測光情況就沒有那么單純，復雜的自然界光影，光線和色彩等，往往會干擾測光的準確性。甚至，什么時候選擇中央重點、點和分割測光？到后都要依靠拍攝者自己去累積經(jīng)驗來判斷。掌握測光基本原理和所用相機測光模式的區(qū)域范圍、透過比較了解和實際操作對主景的拍攝比較能準確判斷。所以，如何才能做到熟練地運用相機的各種模式，的辦法就是——實戰(zhàn)！

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