摄影之曝光的技巧
2007年10月09日 星期二 15:44
这一讲中我们谈谈与曝光有关的几个问题。
第一个问题：什么叫曝光？摄影为什么需要曝光？
谈到这个问题，就与传统的摄影有关了——数码摄影毕竟是从传统摄影过渡过来的呀，所以一些名词也保留下来。
传统的胶片摄影过程，其实就是胶片上的银盐受透过镜头的光线的照射而发生一系列化学反映而在底片上形成潜影的过程，这个潜影当然还需要后期的化学药品的处理而把它还原成显影，于是形成了底片，对于负片来说当然还要第二次在相纸上曝光而最终形成作品供人观赏，而对于反转片（也可以理解为正片或幻灯片）就可以通过观片器或幻灯机来直接观赏了。
这其中有一个关键，那就是传统的胶片在没有拍照之前是不能见光的——这是地球人全知道的事情了。但为什么不能见光？因为胶片上涂布的含有银盐的乳胶剂见了光就会感光而开成潜影啊，而且这个速度相当快，也就是一瞬间的事儿，不慎让没有冲洗过的胶片见了光，当然冲洗之后就是一片“黑”了，上面布满了银盐的“潜影”了。
因此，想拍出真正有意义的相片来，就得控制到达底片上的光量，因为物体对于光的反射各不相同，经过镜头的解析到达底片上当然也各不相同，那么底片不上同的位置上得到的光照就不会相同，光强的形成的潜影就浓重，而光弱的地方形成的潜影就轻淡，经过显影定影的处理，就会形成浓淡各不相同的“像”了，这个过程就是“曝光”。
到了数码相机产生，里面的胶片换了，换成了感光元件——CCD或者CMOS，CCD原理,用一个形象的比喻来说明，CCD的结构就象一排排输送带上并排放满小桶，光线就象雨滴撒入各个小桶，每个小桶就是一个像素。按快门拍照的过程，就是按一定的顺序测量一下某一短暂的时间间中，小桶中落进了多少“光滴”，并记在文件中。一般 的CCD每原色的光度用8位来记录，即其小桶上的刻度有8格，也有 的是10位甚至12位，10位或12位的CCD在记录色彩时可以更精确， 尤其是在光线比较暗时。 早期的CCD是隔行扫描的，同一时刻，每两行小桶，只有一行被测量，这样可以提高快门速度，但图像精度大为降低。 随着技术的进步，人们已能让CCD记录在几十分之一秒，甚至几千分之一秒的时间里，落进各个“小桶”的“光滴”的量，所以，新的CCD一般都是逐行扫描的。
至于说到CMOS，其实基本原理也是一样的，它们全是半导体，关键是上面布满了光耦合电路，CCD或CMOS半导体器件代替了普通相机中胶卷的位置，它捕捉景物光信号，并转换成电信号。这样，我们就得到了对应于拍摄景物的电子图像，但这个时候的图像文件还是模拟信号，还不能被计算机识别，还要转换成数字信号。接下来处理器对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式。其中的关键当然就是让感光元件感光。
数码相机成像原理：按下快门，光学镜头将光线聚焦到影象传感器（CCD或CMOS）上，CCD和CMOS代替了胶卷的位置，它捕捉光信号，并转换成电信号，由相机上的存储设备记录下来。
现在我们明白了一个道理，还是日本人对照相机命名得准确——照光机，照相机其实是捕捉光的一种器械，拍照的过程就是让感光元件感光的过程，其中感光量的多少是拍照成功的重要保证。
第二个问题：什么叫正确的曝光？曝光过度与曝光不足的结果会是什么样的？
还是先让我给大家举一个例子吧。假如说光线如流水（前边咱们都举过这个例子了），而感光元件则是一个大大的水盆。现在我们的任务是把水通过水龙头注到水盆中来。那么多少是个合适的量呢？以注满整个水盆为准，也就是说，如果注得过少，就算作是曝光不足了，但注得过多呢？水就会从水盆边溢出来，这也就是曝光过度了。
还可以举另外一个灌溉的例子来说明。感光元件好比是一畦菜，光线就如同井水，而曝光就是用水来灌园的过程。以多少为度呢？菜园中最后没有干土为准。如果水过多呢，当然了也会从菜畦中溢出来，这样来浇园，蔬菜就“涝”了，因为你曝光过度了；但如果仅仅是浇了一点点水，只是地表稍稍湿一下的话，这菜就“旱”了。
一个水盆中注水是与注入的时间与水龙头的直径有关的，龙头的直径越大，注入的时间越长，那么最终注入的水就会越多。与照相机进行类比的话，曝光量就与光圈（相当于龙头的直径）与快门速度（相当于注水的时间）有关系了。灌溉仅仅是菜的旱与涝的问题。而摄影上的曝光不准确，就会导致色彩减淡，细节丢失了。所以也同样需要一个“度”的问题。
一般说来，如果曝光不足的话，常常是使照片的暗部细节丢失，并且画面给人一种很“脏”的感觉。如图1所示。
（图1 曝光不足）
我们可以看出，这张照片所拍的红花更多的呈现出一种黑灰色，中间调细节还算是丰富的，但暗调部分就无法辨识了，而且从色彩上看，整个照片总感觉缺少明快干净的质感。
相反，如果曝光过度又会怎么样？情形正好相反，往往高光的部分细节丢失，整个画面的整体层次减少，照片发白，让人很不舒服的感觉，如图2所示。
（图2 曝光过度）
观察这张照片，“注水”过多了，所以红花绿叶的色彩变得很淡，且花蕊的高光处细节无法分辨。
如果是正确的曝光应该是什么样的呢？请看下面的图3。
（图3 曝光正常）
从这张照片上我们看出了这束花的常态，鲜红的花，微黄的蕊，绿色的叶。而且边缘细节感觉更清晰，整个画面给人的感受是舒服妥帖。
不过我们还是可以进行比较的，如果拿曝光不足与曝光过度的照片进行比较的话，我们一般人可能还是宁可接受曝光不足的照片的，因为尽管这样的照片的暗部细节损失了一些，但色彩还是存在的，不像曝光过度的照片，色彩的丢失是无法挽回了。所以在数码拍照的过程中，如果不是有意在追求某种效果（如高调照片），我们宁可让曝光稍稍不足一些的。其中的道理咱们以后再说。
