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认识数码相机的宽容度  

2017-06-06 16:39:06|  分类: 摄影 |  标签: |举报 |字号 订阅

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认识数码相机的宽容度

宽容度大能够记录更多的影像层次,有更好的信息捕捉和描写能力, 摄影人对宽容度非常苛求和关注。必须提及的是,宽容度虽然重要但很抽象,虽然时刻相伴,又很难窥其真面目,笔者有接近4 0 年的摄影经历, 用过多种胶片和数码相机,从来没有见过哪家胶片厂商公布过其产品的宽容度,尽管在自己的实验室里天天研究它、扩展它却从不公布它,哪怕是一个建议或暗示。究其原因,大概与宽容度的测定和应用解释相对困难有关。公布自己的宽容度大,要拿出证明,而此地的证明并不一定在彼地能够验证;公布自己的宽容度小,等于向摄影师承认落后。此外,宽容度的理解、测定、把握、运用往往取决于摄影师的个人能力。亚当斯一生都在控制宽容度,是公认的大师,同样的胶片,在别人手里,只有7级宽容度,在亚当斯的显影盘里,出现了10级宽容度。由于宽容度的这些只能意会不好言传的特点,它始终罩着一层面纱,使人看不到真面目。

认识数码相机的宽容度
图1-21

  图1-21所示为与宽容度有关的信息综合。我们先把与宽容度有关的信息拢在一起,便于对比和梳理概念,重点是胶片区域系统与数码影像的对应数据。亚当斯的区域系统,在实践和学术上都达到很高的境界,因此,我们借鉴了一部分亚当斯的理念,来说明胶片和数码的对应数据关系。这张图一共有6项对比数据,以灰阶为中心展开。第一行是EV值,这个大家都很熟悉,一个EV值相当于一级曝光量,照相的时候要么变动一级光圈,要么变动一级快门。第二行是区域,这个区域就是亚当斯的区域划分,从0~Ⅸ。这个区域跟EV值有关系,一个EV值的变量形成一个区域的灰阶明度。第三行是灰阶,随着EV值和区域的不同,产生的黑白灰的明度也不同。第四行是数码影像使用的明度数字,黑色为0,白色为255,中灰为128。第五行是印刷黑色的百分比,白色为0%。黑色为100%。现在,灰阶、区域和EV值是一一对应的,灰阶的第五级50%黑色对应RGB的128及区域系统的V级。那么从黑色到白色,它每增亮一级、每增加一个EV值或增加一个区域的时候,它的光比就会增加一倍。第六行是每级灰阶的光比关系。第一级是1,第二级是2,一级一级往上加,4、8、16、32、64、128等,一直到256,每加一级,数据增加一倍,光比增加一级。我们习惯说光比为1∶64,就是指6级光圈,1∶32就是指5级光圈。熟悉了这张图以后,往下的内容更好理解。

认识数码相机的宽容度
图1-22

  图1-22为数码影像曲线对应数据。胶片区域系统是摄影最重要的技术核心之一,反映了宽容度的本质,形象、严密,并得到普遍认可,几乎成为金科玉律。数码影像是建立在更为严密的数学基础上的,是亚当斯预言过的“影像主流”。如果它们都是科学的,那么,出自实践和略带神秘色彩的区域系统与饱含理性、以科技创新自诩的数码,必定存在某种建立在事物本质上的暗合式联系,或者是某种支持,否则有一个就是假货。出于此种兴趣,笔者试图把两者放在一起对照一下,或许能够有所斩获,从而找到宽容度到底哪个大的答案。

  这是我们在Photoshop中非常熟悉的曲线。曲线的10个格子有什么意义?与我们熟悉的曝光、光圈有什么关系?我们把亚当斯的10级灰阶和曲线放在一起来看。用吸管点击灰阶,我们在色阶曲线中看到了相应的位置和数据,数字清楚地显示了灰阶与数字每一个级别的对应关系,非常准确,一目了然,它告诉我们一个灰阶在数据上是如何表现的,或者数据表现了哪些灰阶。Photoshop以界面窗口形式,向我们展示那些熟悉但是不形象、不直观的曝光、宽容度等概念,使之变得容易理解、便于操作,把抽象高深的区域曝光直观地展现给普通摄影者。

认识数码相机的宽容度
图1-23

  数码照片的真实画质如图1-34所示。最后完成的数码照片展示出隐藏在灰暗表象下的真实画质。鱼鹰羽毛、蓑衣的影调丰富,鱼鹰背部的紫蓝的羽毛和翅膀的棕色拉开了层次,具有精细微妙的色彩关系,数码宽容度和非线性的优势在实拍画面中再次得到验证。

认识数码相机的宽容度
图1-24

  亚当斯把影像分10个区域,他有一句经典的原话:“细节一般只能从7个区域范围内捕获”。7个区域就是指7档光圈,这7个区域也可以左移,从高光到中间暗部的7个区域;也可以右移,从暗部到不是高光最高部分的7个区域(图1-24)。这个区域条可以右左移动,但无论怎么移动,它只能有7个区域,这个区域是定死的,这是胶片的特点。7个区域是指黑白胶片宽容度,黑白胶片的光比是1∶128,1∶128就正好是7个区域。现代胶片制造技术的进步,使宽容度有所扩展,彩色负片的宽容度接近黑白胶片,为6~7个区域,而彩色反转片比彩色负片又少一级,只有5~6个区域。亚当斯的贡献就在于通过很多的技术技巧把黑白胶片的7个区域扩展到10个区域。但是亚当斯的绝技,多数人做不到,而数码在寻找多数人会用并且简单有效的方法,获得更大宽容度。

认识数码相机的宽容度
图1-25

  彩色底片是不能够像黑白照片那样通过多曝光、少显影、改变显影配方等方法来改变宽容度?笔者曾经在80年代初尝试过,以失败告终,原因是彩色照片如果改变显影条件就会破坏它的色彩平衡,C41或E6都有严格的显影时间限定。彩色底片不能通过改变显影条件来控制层次和反差,细节就只能限定在6~7个区域范围里了(图1-25)。黑白底片因为没有平衡的问题,它通过前期的拍摄和后期的冲洗,可以扩展影调。区域系统在彩色胶片中没有办法实现,如果想把类似区域系统或更大范围控制技法应用于彩色影像,必须另辟蹊径。

  我们再来看数码影像。数码影像通过优良前期拍摄毋须后期调整就可以获得10个区域范围,但是有个前提,数码拍摄时,必须要曝光正确,多项前期设定要做到最佳的组合。严格和优良的前期拍摄可以做到在Photoshop上直接打开照片,用吸管读取各数据级别,确实能够达到10级,虽然这样的情况为数不多,但是只要有一次,就能说明数码的实际能力。随着数码拍摄规律的逐步掌握,合格照片的比例就会大大增加。和胶片一样,数码影像的曝光要求也是非常严格的,绝不可以随便。以上的情况是指中常反差的正常拍摄,如果遇到高反差,可以使用合并HDR高动态影像合成(后面有详细介绍)。通过软件合成,可以极大地扩展宽容度,可以超过10级,甚至能达到15级以上,这种宽容度级差已经远远超过了胶片。

认识数码相机的宽容度
图1-26

  照片没有10级灰度的另一个原因是景物的局限,景物中没有10级的丰富层次,也就看不到数码的宽容度表现。为了验证这个想法,我留心寻找这种画面,终于在凤凰城遇到这样的场景(图1-26)。阴天,画面影调丰富,这是没有调整的原始画面。与这个画面在一起的是对照灰阶,灰阶包括了从第1级到第10级,亮度2~250,光比1024,10级光圈。这个灰阶是通过拍摄获得的:对一张白纸按每差一级曝光拍摄15张,选取中间2~250的10级,白色是250,黑色在2~4之间,每级都有层次。

认识数码相机的宽容度
图1-27

  图1-27所示为凤凰城与灰阶对应。把画面上与跟灰阶相同的密度点找出来。灰阶的10级在画面的景物中都能找到一一对应点,证明这张照片确实记录了10级影调。从这种平常影调的画面上看,笔者原以为胶片也可以轻松达到,在多次对比验证后,发现胶片在暗部的层次级少于数码,只可惜拍这张照片时没有带胶片相机,不能对比,只能说明数码有10级宽容度,我们可以再看看图1-19和图1-20,暗部的差异是明显的。

认识数码相机的宽容度
图1-28

  图1-28所示为胶片与数码宽容度实拍灰阶对比。景物实拍对照容易受各种因素影响,虽然直观但是不够准确,拍摄同样的灰阶是最好的对比方法,但是,灰阶的白、黑两级非常难以制作,笔者曾经试过白阶用背后打灯以提高亮度,黑阶用挖洞里面贴黑丝绒的办法,都不太理想,局限在“一张”拍出来的思路中了,直到想出来一个办法:分底拍摄,写在这里,供大家试用参考。

  用Macbeth标准白板或白纸,放在稳定的白光下,分别用胶片(本例使用KODOK EKTAR25彩色负片,公认宽容度最大的彩色负片之一)和数码相机(本例使用12位1Ds MarkⅡ相机)拍摄。确保相同光线条件:三脚架固定相机,固定焦距,对白纸充满画面测光,不作补偿直接拍摄。然后每增加一级曝光量拍摄一张,拍7张,接着再每减少一级曝光量拍摄一张,也拍7张,一共是15张照片。之后对15张胶片拼在一起,作为一张底片整体扫描,从每张画面的相同位置裁取大小相同的一条,共15条,依明暗顺序拼成白-黑的15级灰阶,数码也同样拼出15级面积、位置、大小同样的灰阶。图1-28中上面的灰阶是胶片拍摄的效果,下面的灰阶使用12位1Ds MarkⅡ全画幅数码相机(采用JPEG格式)拍摄。在Photoshop中打开,用吸管点击灰阶,找出两条灰阶中高于255和低于0的截止位置。在0~255中间的是能够记录层次的有效宽容度,在0~255之外的,没有记录能力,处于有效宽容度之外。这样各自拍摄15张的方法,排除了景物明暗度不同的多因素干扰,只评价其对固定光线下固定反射物的整级曝光记录能力,条件相同,宽容度比较结果也一目了然。

  以上实验显示,胶片(KODOK EKTAR25彩色负片)的宽容度为7级,与过去笔者在乐凯研究所工作时诸多专家的共识一致,与亚当斯的论述也一致。数码拍摄的有数据的灰阶显示有11级,在高光多出一级,在暗部多出3级。两者宽容度对比数据与实际拍摄的反映相同,请再次看看图1-20,注意太阳光芒、山坡暗部两者的差异,与灰阶宽容度之差完全吻合。

  试验的结果与过去所了解的宽容度数据基本一致。试验还证明了数码的暗部记录能力很强的说法,更有价值的是,可以通过按高光曝光、按暗部调整的思路,相当于把白色基点左移至第1条上,如果方法和技巧到位,你可以在右边最后的第15条中,仍然能够找到高于0的数据,换句话说,你能得到15级的宽容度。本书3.2.2节就是这样的一个例子,太阳周边的高光亮度和树干黑度相差15个EV值,数码显示黑区有层次,而胶片则达不到。

  2007年2月,宾得公司发布宾得645D一体化中画幅数码相机,厂家首次公布其动态范围达到12级光圈(摘自《中国摄影报》2007.4.10六版)。

胶片和数码的级差数据分别如下:
  胶片:0、2、26、71、129、209、238、255
  数码:0、2、4、 6、 12、 26、 61、 104、 153、202、237、255

  这两组数据很有意思。数码在100以下几乎成倍数递增,100以上约以50%递增,200以上约以15%递增,越往上,增加的数量越少,这就是非线性,拉开暗部,压缩亮部。胶片的亮部也拥有与数码一样的非线性特性,但是胶片的暗部级差太大,且不均匀。暗部非线性与数码差距之大,不容忽视。下面再通过胶片和数码的拍摄实例,看看本图示灰阶在画面上的反映。

认识数码相机的宽容度
图1-29

  图1-29是在漓江江边拍摄的远景和一对鱼鹰,反转片拍摄。这张照片色彩和整个层次与我们看到的基本一致,反转片拍摄的好处就是一次拍摄就和原物相当接近,色彩鲜艳明快。

认识数码相机的宽容度
图1-30

  我们试试从图1-28的灰阶2~26之间所对应的暗部能找回多少层次。用色阶提亮中间调,把中间调滑块左移到与黑块靠齐的程度时,鱼鹰的身上只有大块的颗粒黑斑,没有羽毛层次,说明灰阶2~26之间的过大级差不能记录层次,丢失了宝贵的暗部细节(图1-30)。事实上,反转片在暗部也有影纹记录,只是没有显影出来,但仍然存在的层次,经过定影,永远消失,再也不会重现了。

认识数码相机的宽容度
图1-31

  图1-31是我用数码相机与宋春光同时拍摄的画面。数码原片色彩没有反转片鲜艳,清晰度不及反转片。

认识数码相机的宽容度
图1-32

  同样用色阶提亮,还没有把中间调滑块左移到头时,鱼鹰羽毛和鱼篓暗部的层次已经显露出来(图1-32)。再看图1-28的灰阶2、4、6、12、26区段,正是鱼鹰羽毛的层次密度所在,灰阶和实拍画面的层次对应一致,灰阶的拍摄制作正确反映了实拍状态。现在是否可以有结论了,数码的宽容度大于胶片。如果您还有疑问,可以自己做一次实验,您会得出相同的结论,因为它客观存在。

认识数码相机的宽容度
图1-33

  图1-33所示为Photoshop CS3 RAW转换窗口,使用它可以使数码影像有更好的表现。数码照片的画质,有一半得益于软件的功能。最新的Photoshop CS3的RAW转换,在色彩、层次、影调等方面,有了突破性进步,运用到位时,可以完成全部的色彩、反差、层次调整,毋须再多次使用色阶、曲线等工具费力修正。特别是在曝光、填充高光等工具的配合下,能够充分体现暗部层次,使画面细腻平滑,影调润泽,色彩厚重真切。仅仅使用一步Photoshop CS3的RAW转换窗口,照片调整基本大功告成了。

认识数码相机的宽容度
  图1-34

  数码照片的真实画质如图1-34所示。最后完成的数码照片展示出隐藏在灰暗表象下的真实画质。鱼鹰羽毛、蓑衣的影调丰富,鱼鹰背部的紫蓝的羽毛和翅膀的棕色拉开了层次,具有精细微妙的色彩关系,数码宽容度和非线性的优势在实拍画面中再次得到验证。

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