鱼游动态图:光与影的秘密 数码相机成像宽容度探析

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/30 00:47:50

               光与影的秘密 数码相机成像宽容度探析

      在数码影像领域里,“动态范围”与“宽容度”是两个出现频率非常高的概念,尤其当我们讨论摄影器材的时候。而且随着技术的进步,越来越多的相机厂商也非常强调这两个概念,比如富士胶片的Super CCD系列产品就一直将“超宽动态范围”作为产品的一大特色;大多数码单反相机也都有“动态范围优化”相关的图像设置项。那么到底“动态范围”与“宽容度”这两个概念如何影响数码影像领域的每一环节呢,我们通过理论和实验来进行简要探析。

尼康相机的D-Lighting是一种动态范围优化功能

    动态范围(Dynamic Range),从字面上讲,它的中心语是“范围”,指一个物理量的最高值和最低值之间的范围,是一个相对性概念,可以用差或比值来进行描述的。只是这个物理量在不同的领域里有不同的对象,比如我们在电子领域里可能用动态范围来描述信号强度;在声学里可以用来描述声音的响度;测绘仪器的量程其实也可以理解成可测量对象的动态范围。

大动态范围的场景

    而在照相技术里面,动态范围则是指拍摄对象的亮度范围——对象里最暗点到最亮点的亮度跨度。比如上图所示的大动态范围的场景,画面里既有特别亮的阳光反光区域,又有特别暗的山体阴面。大动态范围的场景里,最亮部分与最暗部分相差特别大,画面的对比度高,层次丰富。

小动态范围的场景

    而小动态范围的场景里,则多数对象的亮度都差不多,画面对比度低,容易表现出暧昧、朦胧的画面感觉。 动态范围的描述:

    前面说过,动态范围既然是一个范围,那么就可以用比值或者差值来进行量化描述。在照相技术里,我们常采用差值来对动态范围进行量化。我们知道,曝光量每增加一倍或者减少一半,则被称之为增、减1EV(Exposure Value,曝光级),测光表可以测量该区域的亮度为nEV。而动态范围则可以用场景里最高亮度与最低亮度区的EV之差来表述,比如说“为了拍摄柔和的人像照片,我们可以为场景布光或者使用道具,控制其动态范围在3EV之内”,就是指布光完成后,画面里最亮(可能是白色衣物)与最暗(常常是头发)区域的测光值不超过3EV。

    在理解了动态范围的意义之后,我们顺便插入一个实用的小常识:数码相机亮度直方图的读图方法,这跟理解图像的动态范围是有紧密关系的。直方图显示是大多数数码相机都有的一项功能,它们可以在回放照片时显示,有的甚至可以在预览画面上实时显示。

数码相机往往支持直方图显示

    直方图是用来体现图像亮度分布的图表,它显示了画面中不同亮度对象所占的画面比例。亮度直方图其实也是一种柱状图,只不过它的每一个“柱”挨得太过紧密,因此我们可以将它理解成一个二维坐标里一条紧挨着一条的竖线(柱状图)构成的图表。

直方图的由来

    这个特殊的柱状图的横轴是像素亮度,左边低,右边高;纵轴是指定亮度的像素所占整个画面的比例,下面小,上面大。由此直方图就通过亮度和画面比例表示出了整个画面的亮度分布,坐标中竖线(柱)越高,表明亮度为它与横轴相交点的像素占整个画面的比例越高。比如下面的例子:

画面中的比例最高的亮度

    假如上图是一幅数码照片的亮度直方图,图中我们指定的橙色竖线最高,它与横轴的交点是150,这就表示这幅照片中,亮度为150的像素在画面中最多。又比如,图中横轴0点处几乎没有柱状图,这就表示该画面中没有亮度为0的点(黑点)。接下来我们看看场景的动态范围与直方图的关系:

大动态范围的场景

小动态范围的场景

    我们观察上面两个场景的亮度直方图,可以发现大动态范围的场景,其直方图是在整个横轴(亮度)范围内分散开来的;而小动态范围的场景,直方图则比较集中。

    我们知道宽容是指一个人对事情的包容、原谅和接纳,比如我们常说“某爸爸很宽容,孩子很乖当然爸爸高兴,即便孩子很淘气的时候爸爸也不生气”。同样的,数码相机的宽容度我们可以理解成一个拟人化的词,它是指相机成像时对场景动态范围的容纳程度:如果相机既能表现场景中很亮的对象,也能表现场景中很暗的对象。那么我们就可以说这个相机的宽容度很大。相机的宽容度,就是指它在一次拍摄中所能表现的场景的最大动态范围。

    相机宽容度大小如何影响图像效果呢?我们来看一个例子,对于同样的场景,我们模拟宽容度不同的两台相机来拍摄:

高宽容度相机拍摄的画面

    如果相机的宽容度较高,那么它可以将画面里高光的部分,比如雪花的绒绒的感觉表现出来;同时暗部,比如屋檐下的图案也表现出来。

低宽容度相机拍摄的画面

    如果相机的宽容度很低,那么画面中高光和较暗的部分都可能表现不好层次,比如雪花的部分变成了全白,而屋檐下的图案则被全黑的区域吞没——这就是所谓的“高光溢出”和“暗部缺失”,都是画面层次不够自然的表现。

    注意:上面只是我们为了演示效果而人为制作的模拟图,同一时期的相机宽容度相差不会这么大。从上面图像的效果我们就不难理解了:数码相机的宽容度太大、太小都不好。如果相机的宽容度太大,拍摄出的画面显得平淡、不够鲜明;但是如果宽容度太小,拍出的照片则过渡生硬,层次缺乏。

    前文说到,相机的宽容并不是越大越好,可能有读者到此会疑惑了,那为什么数码相机的发展趋势还是向着高宽容度的呢?

使用全新SuperCCD的富士胶片FinePix F200EXR新近发布

    答案可以分两个方面来讲:首先,数码相机的感光宽容度和输出宽容度是不同的两个概念,感光宽容度受到硬件限制,而输出宽容度可以通过图像软件来调节。但是硬件是基础,软件调节只是在硬件提供的感光宽容度的范围内进行调节,也就是说最终相机的输出宽容度不可能大于硬件的感光宽容度限制。因此,硬件感光宽容度越大,输出图像可优化的空间也就越大。硬件的感光宽容度当然是更大一些好,这就是数码相机感光器件发展趋势所向。第二,“相机的宽容度并不是越大越好”其实也只是在一定的色彩空间里成立的。这是我们本节讨论的核心问题。

    我们真实世界里的颜色和亮度用“千变万化”之类的词来形容可能都显得苍白,因为这些色彩和亮度可能是连续变化的,种类不可数的。可是数字图像是有色域和位深度限制的,它只能表现有限的色彩数量。比如最常见的RGB色域,通过R(red,红)、G(green,绿)、B(blue,蓝)的不同浓度来混合成各种颜色,而R、G、B各通道的浓度又通过位深度来进行限制。因此8位的RGB色域可以表达的色彩数量是28×28×28=16777216种:从(R0,G0,B0)到(R255,G255,B255)。

    在将无限、平滑变化的真实世界的色彩,转换成有限的表现力的数字图像的过程中,必然存在色彩损失、层次变得生硬的现象。我们把数码摄影想像成一个翻译题,来进行简单分析,就知道在一定的色域下,相机的宽容度如何影响图像的层次了。

    我们假定有一串连续的数字“3,4,5,6,7”(想像成真实世界的连续光影变化),现在要将它们翻译成英文的字母,但是英文字母只有“a,c,e”这三个不连续的字母(想像成表现力有限的数字影像)可用。

宽容度小的翻译结果

    翻译方法一:宽容度为3,可以识别数字4,5,6,并分别翻译成“a,c,e”;当数字小于4时,认为其等于4,翻译成“a”;当数字大于6时,认为其等于6,翻译成“e”。按照这种规则,最后“3,4,5,6,7”被翻依次译成了“a,a,c,e,e”。

宽容度大的翻译结果

    翻译方法二:宽容度为7,可以识别数字“2,3,4,5,6,7,8”,但是由于字母的表现数量限制为“a,c,e”三个了,所以采用简单的线性转换方式,宽容度范围内的数字只能被依次翻译成“a,a,c,c,c,c,e,e”,其中“a,c,c,c,e”是“3,4,5,6,7”的翻译结果。

    比较这两种翻译方法的优劣:两种翻译方式的结果都造成了数据流失,因为可用的英文字母太少。但是宽容度小的方法一的结果好在中间值对比明显,缺点在于小于4或者大于6的数字都表现不出区别;而宽容度大的方法二,结果中间值不能区分,“4,5,6”都被翻译成了“c”,但对两端的数字表现出了区别。

    当然,上面的数字游戏只是一个极端的对比,实际上数码相机的宽容度还是很大的,也就是说当我们翻译可用的英文字母丰富了,结果就大不一样了。实际上我们常用的色域通道位深度(游戏里的英文字母数)还算充足,在这个前提下,数码相机的成像宽容度越大,越善于表现场景中高光和阴影部分的变化。

    前面说完了理论,我们再来通过实验探讨一下数码相机的宽容度到底有多大。当然,我们还是要借助软件来实现。

Imatest可以测试出相机在一定信噪比下的成像宽容度

    前面我们对数码相机宽容度的定义是“在一次拍摄中所能表现的场景的最大动态范围”,进一步说,所谓“能表现”是指至少能够体现出场景中细微的亮部差别。但实际上我们测试采用了一个间接的方式,因为要设置一个动态范围超过数码相机宽容度的渐变对象并不是容易的事情。在实验室均匀光源下,我们使用的柯达Q13灰阶标板最亮一级与最暗一级的光比也不过10.3EV/6.1EV。所以我们采用多次不同曝光量的方式来相对扩展拍摄对象的动态范围,然后进行拼接计算。

柯达Q13灰阶标板

    我们在均匀光照下以柯达Q13灰阶标板作为拍摄对象,并进行多次包围曝光,直至灰阶标板出现高光溢出和暗部缺失。然后再分析这些拍摄结果组合起来达到的可表现的动态范围,即可获得相机成像宽容度的范围。从技术上讲,数码相机的成像宽容度主要跟图像传感器上单个像素的感光面积(也就是常说的开口率)有关。我们选择了最新的全画幅数码单反相机、APS-C数码单反相机、小画幅的消费型数码相机以及富士胶片的SUPERCCD机型作为测试对象,它们分别是佳能EOS 5D Mark II、佳能EOS 50D、佳能Powershot G10和富士胶片FinePix F60fd。

    测试时,我们先关闭数码相机宽容度优化的相关功能,并设置感光度为ISO 100,影像风格设置为默认的“标准”模式,照片存储为最大尺寸、最高质量的JPG。以下是测试结果:

佳能EOS 5D Mark II的测试结果

佳能EOS 50D 的测试结果

佳能Powershot G10的测试结果

富士胶片FinePix F60fd的测试结果

    从测试结果来看,在信噪比为10的情况下,佳能EOS 5D Mark II(报价 参数 图片)、佳能EOS 50D、佳能Powershot G10和富士胶片FinePix F60fd的宽容度分别为7.99EV、7.93EV、5.25EV和4.52EV。可以看出大尺寸传感器的数码单反相机比消费型相机的宽容度要大得多。此外,如果将图像的信噪比换算基准设置低一些,数码单反相机的成像宽容度可以超过10EV。

   此外,如果相机支持更高的采样率,使用RAW文件在16位/通道的工作空间下进行宽容度测试,可能获得更高的测试结果。数码相机再现图像时,并不完全按正比方式来表现,也就是说现实中均匀的亮度变化在照片里并不按正比再现。如下一个均匀的灰阶标板,在照片里每一个灰阶响应的系数并不一样,以至于响应曲线呈“S”型,这就是我们在调整色彩响应时常说的Gamma曲线。它斜率越大的位置,图像对比度越高。

不成正比的灰阶响应

    新的数码单反相机多具有宽容度优化功能,比如索尼的“DRO”、佳能的“高光色调优先”,尼康的“动态D-Lighting”等,它们便是通过调整Gamma曲线的状态,来改变画面的影调。这种改变往往体现在高光部分或者阴影部分的对比度增加,但不会提升相机的成像总体宽容度。测试显示,佳能的“高光色调优先”并不明显增加成像宽容度。

佳能EOS 5D Mark II关闭“高光色调优先”的成像宽容度

佳能EOS 5D Mark II开启“高光色调优先”的成像宽容度

    既然数码相机的成像宽容度非常有限,而现实中很多场景的动态范围又非常大,所以数码照片中就会经常出现高光溢出或者暗部缺失的现象。

逆光拍摄时,数码相机的宽容度明显不足在大动态范围拍摄数码照片时,我们往往需要增加曝光来保证暗部的层次,或者减少曝光来获得高光处的细节,但总是顾此失彼。为了改善这种状况,人们发明了高动态影像(HDRI)拍摄方法,在胶片时代,人们常用减光镜来降低部分画面的亮度,从而让相机“看”到的场景动态范围减小。而在数码影像时代,我们可以用多张不同曝光度的照片来合成,就方便得多了。

同一场景的包围曝光

    只要拍摄如上多张不同曝光度的照片,然后取其中各自的亮部和暗部,就可以合成一张既有亮部细节,也有暗部层次的HDR影像了。

合成的高动态范围影像   
宽容度,是指感光材料按比例正确记录景物亮度范围的能力。被摄景物表面由最这部分至最暗部分的差别,可以用明暗间的比例数字来表示。假设:景物最亮部分比最暗部分要明亮50倍,那么它们之间的比例数字是1:50,这就是景物的明暗差别。感光片所具有的正确表现被摄景物明暗差别的能力,即为感光材料的宽容度,通常也称为曝光宽容度。黑白胶片的宽容度是1;128左右,彩色负片的宽容度在1:32~64左右, 彩色反转片的宽容度仅为1:16~32左右,相纸的宽容度大约在1:30左右。在摄影曝光中,使用宽容度较大的感光胶片去拍摄亮度差较小的景物,即使曝光量稍微多一些或少一些,对底片密度的影响不大。从实用的角度来讲,感光胶片的宽容度越大,对曝光控制越有利。曝光与感光胶片宽容度之间的关系,大致存在以下三种情况:宽容度等于景物亮度范围当感光胶片宽容度等于景物亮度明暗比例数时,感光胶片所能记录的亮度范围正好与景物由最亮到最暗的间距相同,在曝光上没有其他可选择的余地。如曝光稍有出入,即会使明亮部分或阴暗部分的层次受到损害。宽容度大于景物亮度范围当感光胶片宽容度大于景物亮度明暗比例数时,感光胶片所能记录的这度范围超过景物由最亮到最暗的间距,在曝光上留有很大的选择余地,通常是在可容许的范围内,选用最低曝光量作为曝光标准,这样所获得的底片密度达到最低曝光量的标准,印放照片或拷贝正片均可获得最佳的影像效果。在胶片宽容度大于景物亮度范围的情况下,摄影曝光量的控制即使略有出入,也不会影响到景物明暗层次的再现。宽容度小于景物亮度范围当感光胶片宽容度小于景物亮度明暗比例数时,感光胶片所能记录的亮度范围远不及景物由最亮到最暗的间距范围,在曝光上很难控制,要想全部记录下景物的明暗比例是不可能的。一般来说,这时应按被摄主体的不同情况,选择曝光的侧重点,以被摄景物主要部位的亮度来作为曝光的基准,兼顾到其他部分的层次。很显然,在这种情况下的曝光,势必要损失相当一部分的亮度范围的层次,其关键在于恰当地确定曝光侧重点,所损失的只是次要部位的一些层次。 

首先我想来介绍一下宽容度的问题




一卷普通ISO100的黑白胶卷,它的宽容度一般在7级左右,暗部有2级,亮部有5级。也就是说,如果你眼前有一个被摄物体,你对它进行正常暴光,得到一个暴光值的话,你减去2档暴光(就是快门增加2档或者光圈缩小两档),这个被摄物体依然能在底片上留下它的影子,只是比正常暴光暗,但细节依然在。在后期扫描或传统放大的过程中,我们依然能得到它的正常暴光影像。同样的,如果我们增加5档暴光,也同样还能够得到带有细节的被摄物体。这暗部2级,亮部5级的一共7级宽容度,是利用了胶片特性曲线(如下图,横轴是暴光量,纵轴是底片上的影像密度)的直线部分。

所谓直线部分,也就是说随着暴光量增加,底片上影像的密度也是等比例增加的,这才能记录下我们眼前真实影像的亮暗和细节。而当暴光超过一定量以后,超过了胶片上的卤化银所能记录的光亮后,底片上的影像密度无法再继续增加,这时候超过这个量的所有亮度在底片上的影像密度都是一样的,图像的亮度也就失真了,细节也就损失了。同样,在暴光量低于一个比较小的量时,由于片剂原本存在这灰雾,而导致低于一定量的底片密度无法显示在我们面前,被底片的灰雾所覆盖,另外当卤化银没有获得一个临界量的暴光时,还不足以产生化学反映,所以最后也形成不了影像。这时候低于一定量的暴光,所获得的影像密度都是一样的,图像的亮度同样的失真了,细节也损失了。

[img]http://orangesheep.blogbus.com/files/12374500270.jpg[/img]

说了那么一大堆,我想告诉大家的是,所谓的细节损失,也就是暴光量超过或没有达到胶片特性曲线的直线部分,也就是常说的过暴和欠暴。很显然,宽容度越高,给与我们的安全暴光范围也就越大。我刚才说了,ISO100的黑白胶卷宽容度在7级左右,另一种表示方法是1:128,即底片上能记录的最亮的光量是最暗的128倍。ISO100的彩色负片的宽容度在5级左右,暗部1级,亮部4级,另一种表示方法就是1:32左右。ISO100的反转片的宽容度就更小了,只有约3级,暗部2级,亮部1级(注意反转片与负片是相反的,亮部的宽容度比暗部小),另一种表示方法就是1:8左右。

而对于ISO高的胶卷,其宽容度一般比ISO低的胶卷要大。例如ISO400黑白卷的宽容度,一般在9级左右。

另外,这里所告诉大家的宽容度也就是胶卷特性曲线的直线部分,也就是影像密度严格随着暴光量增加而等比例增加的范围。其实在我们使用胶片的时候,在直线部分的两端,各有一小段的过渡部分,如果我们也能充分利用这两段过渡的话,就又可以多获得2档左右的宽容度,也就是说ISO100的黑白卷我们大约可以获得9级宽容度,而ISO400的黑白卷,我们大约可以获得11级的宽容度!


宽容度在我们看来表示了什么呢?其实最接近人眼平时看到的宽容度的便是黑白胶片,宽容度7级,基本上就是白墙到黑丝绒(相机或镜头内作为防反射的吸光材料)之间的亮度差。宽容度越高,所能记录的影像细节也就越多,这就是黑白胶片的迷人之处。而彩色反转片之所以比彩色负片艳丽,有一部分原因也在于它的宽容度比彩负小,所以同样的暴光下获得的反差就大。

这里再来个小插曲,关于数码的宽容度~


大家是不是对数码的宽容度也十分感兴趣,很多人说数码宽容度没胶片大,其实这话并不对,我可以告诉你们,数码的宽容度其实比ISO100的黑白胶片的宽容度更大!数码的亮度表示是0-255,也就是256个亮度差,便是2的8次方,也就是8级的宽容度!那为什么那么多人不满意数码的出片呢?其实主要有2个原因。
第一,就是它的宽容度确实比较大,而且数码相机输出的文件并未进行处理,8级灰度全部输出,而我们一般的拍摄的物体可能只占用了5级的宽容度,也就是说,如果亮度从0-255是从黑到白的255的亮度差,如果我们得到的柱状图只有0-200,那我们获得的最亮的地方只有200,可能景物是白的,但我们在电脑上看到的就是灰的,我们必须后期处理,调整色阶的时候将200设定为最亮值,如果我们获得的柱状图是50-255,那最暗的部分是50,同样如果景物原本是黑色的,那我们在电脑上看到的却不是全黑而是灰色的。这就是为什么数码原片总是发灰的,因为我们拍摄的大多数照片的反差并没有达到8级。所以,数码照片还是必须经过后期处理的。作为胶片为什么就没有这个问题呢?主要是因为在扫描过程中,或者黑白放大过程中,我们的扫描仪或者手工放大的操作员同样进行了类似的后期处理,从而使我们看到了胶片真实记录到的部分,而略去了那些没有记录信息的部分。当然大家都知道,最理想的当然是不做后期,在拍摄时候就能获得完美的图像咯!那是很显然的,如果在我们拍摄的时候,我们面前的景物有着非常完美的亮部和暗部层次和恰巧8级的反差,那只要我们再给于一个合适的暴光,最后相机所记录下来的影像,不需要调整,便是一个完美的画面。当然,这在日常的拍摄中还是非常难的,相对简单的倒反而是影棚中人造光的拍摄,因为我们可以自由的控制光比,来制造出我们所需要的反差。
第二,数码相机的最亮值是255,只要超过255的亮度,相机记录下来的还是255,一点余地都不留,而我们的胶片却有着一段缓冲区,过渡是非常自然的。同样在最暗处也同样如此。另外,数码相机由于电子设备的关系,在两头极端的光线环境下,很容易产生躁点,这对于原始图像来说也许并不太明显,但在后期处理过程中,稍作调整,我们便会发现在暗部或者亮部会很快的出现躁点,所以数码相机真正能给于我们利用的宽容度,其实还是要小于8,并且没有两头的缓冲区。这对于普通7级宽容度的黑白片外加两头的过渡区可达9级,或者是原本就9级的ISO400的黑白片加过渡区可以达11级的胶片来说,数码还是欠缺了点。

这个插曲有点长。。那么我们回归胶片,讨论一下关于迫冲的问题。
迫冲究竟是怎么一个过程,什么样的胶卷适合迫冲?究竟该如何充分利用迫冲呢?




我们以ISO100黑白片为例,其宽容度为7级,暗部2级,亮部5级。这个亮暗部比例是根据我们日常拍摄的景物中亮暗比例(18%的灰度)来设计的。如果我们把ISO100的卷设定在200拍,那我们其实记录下的亮度要比原来低一级,而在后期冲洗的时候进行延长时间,来把记录的影像提高一个等级的亮度,那我们假设原来景物有8个亮度区,分别是啊A-H,对应的亮度分别是1-8(胶片能记录的亮度范围是1-7),假设我们按ISO200进行了正常的暴光,也就是说胶片的暴光比原来减少一级,那我们所记录到的其实是A0,B1,C2,D3,E4,F5,G6,H7。这样的话,其实A 区域,并没有在底片上被记录下来,因为它的亮度值低于胶片所能记录到的范围。然后在后期,我们又进行了迫冲,将亮度又升了一级,于是我们得到的是B2,C3,D4,E5,F6,G7,H8。这样的话,H区由于在迫冲时超过了胶片所能记录的范围,所以最后底片上真实记录的其实是H7(7已经是最亮值了),或者说H区其实已经过暴了。这样的话我们可以看到,在进行了一级迫冲后,我们的底片上就缺少了A区的暴光,而高光区域一直到亮度为7的G区一直是正常的,宽容度就变成了6级。也就是说一级的迫冲损失了一级的暗部细节,它所带给我们的是提高一档的快门速度,减少了一级的宽容度(从另一方面会使得最后的照片反差变大),同时由于冲洗本身时间的延长,我们得到的底片颗粒会比原来的粗,反差会比原来大(在宽容度减少的基础上反差更加增大,也就是说B区和G区都会略损失些细节)。
那究竟我们可以迫冲几级呢?刚才也说了,ISO100的黑白卷,暗部宽容度在2级左右,所以一般能迫冲2级,也就是可以冲到ISO400,而ISO400的卷,暗部宽容度在3级左右,所以一般能迫冲到3200。而ilford的DELTA3200的真实ISO其实是800左右,而3200其实是经过迫冲的数据,并且官方称最极端可以迫冲到25600,也就是从800迫冲了5级。。

另一方面,有多少人玩过降感显影呢?这是和迫冲(也就是增感显影)所相反的一个过程,例如我们将100的卷设定在ISO50拍摄,按照我们在迫冲中使用的方法来计算,则记录下来的其实是Z1,A2,B3,C4,D5,E6,F7,G8,这时候G区其实已经过暴了,真正记录下来的其实是G7,在后期我们降感显影,减短显影时间,所获得的结果是Z0,A1,B2,C3,D4,E5,F6,G6。这时候Z区又恢复到了胶片记录不到的亮度,而从A区到F区都是暴光正常的,而G区以及超过它亮度的区域最后得到的影像亮度全都是6。也就是说,一级降感显影损失了一级的亮部细节,它所带来的是减慢一档的快门速度,同样减少了一级的宽容度(增加了反差),但由于冲洗时间的缩短,我们得到的底片颗粒比原来的细,反差要比原来的小(这可以减少由于宽容度减少所带来的反差影响,也就是说Z区和G区都还有一部分被保留的细节),并且由于亮部原本就具有5级的宽容度,即使减少一级,变为4级,依然可以记录大部分我们需要的细节,同时此时亮部4级与暗部2级之间的差异缩小,我们会发现最后得到的影像,暗部所占比例增大并且细节丰富,底片的颗粒细腻,且不存在高光部分由于底片上的密度太大而出现的不均匀颗粒。

这还仅仅是基于我们假设胶片宽容度正好为7的状态,其实真实的胶片两端各有一段缓冲区域,而亮部的缓冲区要比暗部的缓冲区大许多,这也是同样减少一档宽容度,降感显影减少亮部宽容度带来的损失要比迫冲减少暗部宽容度带来的损失要小。
所以,如果只是为了好玩而想玩迫冲的同学们,我其实更建议你们玩玩看降感显影。出来的效果我觉得最迷人的是丰富的暗部层次。拍中调或低调照片特别适合,不太适合高调照片。

而关于降感显影,我觉得国产乐凯可以降到80左右,进口的黑白卷iso100的都可以降到至少50。而对于迫冲,我尝试过的乐凯迫冲到400就不太行了,建议不超过200。ILFORD DELTA100官方公布的数据只有迫冲到200的,理论到400也没什么问题,而我更是冲过一卷到800的,感觉即使迫冲3级,也和乐凯不迫冲出来的颗粒以及层次差不多。反差当然是要大一些。对于ISO400的卷,例如ILFORD HP5,那就是用来迫冲到3200爽的。。。

有一点提醒大家,迫冲说到底还是用来玩的,或者是用来提高快门速度。 对于专业摄影师来说,其实比较流行的倒是降感显影。对于ISO100的卷,许多专业摄影师习惯就设定在ISO64左右拍摄,而400的卷就设定在320拍摄。这样是一种追求颗粒新及细节丰富的拍摄方法。而我们著名的亚当斯大师,除了使用降感显影这样的手段以外,更是在胶卷冲洗阶段,会使用例如水浴显影法等各种手段来获得更多的细节与更细腻的颗粒。

另外,对于迫冲或降感显影,在黑白卷上使用,我个人认为还是非常可行的,而对于彩色负片以及正片,我建议大家尽量不要使用。颗粒和反差是小问题,最主要的是,彩卷进行迫冲后会偏色,谁都不希望冲出的人脸是绿色的吧。当然彩卷特别是反转片的宽容度本来就小,作为反转片原本就只有2-3级的宽容度,如果我们将100的卷迫冲到400,直接损失2档的暗部宽容度的话,那剩下给我们看的,只有0.5-1挡亮度差的影像。。这是什么概念呢?就是说如果你用同样快门速度,在1/30秒拍摄时看到的是白色的物体,当你换用1/60秒拍摄时,就成了黑色。这样小的宽容度根本无法让我们获得理想的影像。而如果要从100迫冲到800的话,那最终几乎无法获得影像。所以建议还是不要对反转片进行迫冲,必要的话最多迫冲一级就足够了。彩负的话,由于色罩的影像,迫冲后的影像也十分不理想,第一是由于迫冲会造成底片上的三层感色层显影不均匀,产生偏色,第二是由于色罩的颜色可能会加深或改变,影响最后影像的获得。所以,如果不是为了追求特殊效果的话,也尽量不要对彩负进行迫冲。

说了那么多,不知道大家是不是真的都会来看。也许看起来很累,但如果能看进去那么一点,也会对大家有所帮助的,而如果对此感兴趣的朋友们,也可以一起来探讨一下~

singa同学,很认真的看万了你写的那篇哦~
你对于电子方面确实比我懂更多.这方面我还是比较相信你的.
  
  但是在我了解,数码影像文件的色深或者灰度,对应的便是0-255,当低于感光元件能感受到的最低值以下的亮度,统统都被记录为了0,而超过的便记录为了255.所以一旦你的暴光稍有过暴.或者欠暴,那些在柱状图里提示你的部分是再也找不回任何细节的,就是死白或者是死黑.而胶片的7级宽容度,是一个胶片特性曲线的直线范围,那是胶片厂商能保证的准确暴光范围.当你向上和向下稍有暴光不足或者过暴的时候,细节并未完全丢失,而是在那段弧线部分予以了一定的保留.这就是我说的缓冲区.而宽容度,指的是cmos/ccd或者胶片所能记录的最亮的和最暗的之间的范围.
  
  关于7级宽容度的概念就是如果我们把光圈固定,然后快门速度放在1/1000秒对这一面墙拍摄,此时获得的画面正好是全黑,数码表示3个0(也就是说如果降低一档快门速度到1/500秒,拍出来就不是全黑,而是稍微偏灰),那么我们把快门速度降低7档以后,也就是1/8秒的时候,拍摄获得的画面应该是正好全白。在数码表示就是3个255。
  
  其实数码的宽容度确实不低。即使按7级来算的话,是相当于黑白胶片的宽容度,黑白胶片已经是胶片中宽容度最高的了。作为我们平时用的负片,以及专业反转片来说,宽容度更小。
  
  其实宽容度高带给我们的好处在于,允许的暴光误差范围增大。其实我们所拍摄的景物常常反差并没达到7级光圈,一般只有5级左右,那么数码拍摄就允许我们有2档的误差范围,在这两档误差范围以内拍摄,那我们想要的细节依然被记录下来,在后期还是可以处理的。但是再继续超过这个误差的话,一些细节就丢失了,也就是在0或者255以外了。而对于彩色胶片,其实只允许我们在这5级宽容度内恰当暴光。而反转片其实则是丢弃了一些明部和暗部的细节,却得到了色彩浓郁,反差强烈的影像。而我们在处理数码影像的时候,其实我们常常的拉反差,这一过程其实在丢弃我们原本的7级宽容度中的部分未记录到影像的部分。也就是柱状图中左右两端常常没有数据的部分。而我们拍摄数码片总觉得灰,也是因为在0附近以及255附近并没获得影像数据,因为我们拍摄的景物反差不大,并没达到7级光圈,而机器默认暴光便尽量往中间暴光,以保证没有细节被丢失。这就是所谓数码片一定要ps的出处。但如果一个摄影师非常懂得用光,特别影棚拍摄,利用可调节的灯光可以自己控制光比,那可以非常容易的将景物的反差控制在接近7级,这样便可以充分利用到7级宽容度,最后获得的影像层次也是最丰富的。
  
  今天很困,改日在继续讨论,我说的可能有点混乱,有问题可以为我指出哦~
数码的0~255并不是宽容度,那ADC转换器将一个模拟量转换成数字量的精度,其实完全取决于ADC转换器精度,和CCD捕获的光亮没有直接联系。

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的确如此。。这些概念还是要厘清的。。。

0-255是8比特的转换精度。。例如一个从黑到白渐变图形。。分为256级阶梯(2的8次方)。。

而16比特的转换算法。。同样的图形。。就分为65536级(2的16次方)。。。远远大于8比特的转换精度。。

8比特的数字图像(例如JPG,只支持8比特的算法)。。放大到一定程度后。。过渡是不平滑的。。

而16比特的转换算法。。就相当平滑了。。。

所以大家用数码相机时,有条件尽量拍摄RAW格式。。因为RAW格式跟图像的颜色无关。。只是最大限度利用了相机的性能记录了光的强度。。通过转换软件再定义图像的颜色。。而现在RAW软件都可以采用16比特的算法。。
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