测光,曝光与HDR
新入门的色友学会了对焦和按快门之后关心的第一件事恐怕就是测光和正确的曝光了。老鸟们最经常挂在嘴边的一句话当然也是测光,测光。光当然重要,光之于摄影,就如同笔之于绘画。只不过,让摄影师们沮丧的是,在绝大多数时候,人们没办法自由的控制光,只能尽可能的利用各种滤镜去修饰它,消除不利的影响。在强大的自然力量之前,我们显得那么无力,所以才有风光摄影界的一个不成文的规矩,好的照片就在日出日落前的那么一两个小时。
不过,数字相机和高动态范围影像(HDR Image)技术的发展,似乎给了我们前所未有的强有力的工具。这里先简单的讲一下动态范围的概念,然后讲一下HDR技术。所谓动态范围就是指一幅数字化的照片最亮的部分和最暗的部分的亮度比,也就是安叟的Zone理论里的stop的区别。高动态范围的影响一般这个比会超过20000:1(比如晴天室内的亮度和通过窗口看出去室外的亮度),也就是15个stop以上。不用说,这远远超过了所有胶卷或者CCD能处理的能力,所以摄影师必须做个取舍,如果要保住室内的细节,窗外就会变成白茫茫一片死白。如果要保住窗外的细节,室内就是一片死黑。鱼和熊掌不能兼得。
在数字影像时代,人们为了解决这个问题,提出了HDR的概念并且制定了32bit的HDR影像格式。和8bit, 16bit图像文件不同的是,HDR文件每个像素的32bit是以浮点形式记录,足以涵盖足够大的动态范围。可是现有的数码相机其CCD/CMOS芯片固有的硬件特性决定了其动态范围不超过9-10个stop,怎么才能捕获这15个stop甚至更高的动态范围呢,最简单的办法就是多次曝光,每次选用不同的曝光参数,分段把暗部和亮部的信息记录在不同的文件中,然后再利用软件合成一张HDR的图片。
可是,目前我们绝大多数输出设备,包括显示器和打印机都是8bit的,32bit的HDR怎样输出呢?注意,这里所说的显示器或者打印机的8bit是指他们的量化精度,而不是动态范围。不同档次的显示器和打印机有不同的动态范围,不过一般他们都是把硬件所能处理的动态范围量化成256级。OK,这里就涉及了一个色阶转换和压缩简并的问题。这个算法在research领域有个专门的名字叫做tone mapping。最简单的tone mapping自然就是全局的通过一个curve压缩过去,不过效果并不理想,容易产生一些artifact。目前流行的算法都是基于一些local的算子。
感谢Photoshop CS2提供了一整套方便高效的HDR处理工具,可以让一个普通的色友拍摄,处理HDR影像变得非常轻松简单和充满乐趣。
下面结合一个例子简单讲一下HDR的强大功能和使用Photoshop CS2处理HDR的简单流程.
样片的场景是大峡谷国家公园Yavapai观景台的日出,相机置于三脚架上,面向日出的方向。日出前几分钟,东边的天空已经被照亮,但是峡谷因为背光,还是显得很暗。使用传统的曝光方法,无论如何不可能兼顾二者,这是个传统风光摄影意义上的典型的不适合拍摄的场景。
我们让相机置于Av挡,自动曝光,得到一张这样的照片

峡谷的细节基本上被保留了,不过明显显得太暗,雾蒙蒙一片。映有朝霞的天空则基本一片死白。显然,这是一张绝对失败的照片。
为了后期制作HDR影像,我们利用相机的AEB功能+2EV, -2EV再各拍摄一张。


+2EV的照片上峡谷曝光正常了,不过天空彻底飞掉,一片雪白。-2EV的照片上天空的朝霞被记录了下来,而峡谷则漆黑一片。
现在我们利用Photoshop CS2的HDR功能把这三张照片合成一个HDR文件(菜单命令在File->Automates->Merge to HDR下)
然后我们再用Image->Mode->8bit/Channel把HDR照片tone mapping成普通照片,选择使用local operator,调整一下curve,就可以生成一张如下的照片.

怎么样,是不是很神奇:)其实一切都很容易,你不必懂太多的测光的知识,只不过在最后调节curve的过程中要有点对光线的感觉,知道该调成什么样子。前期的摄影则变得异常简单,一个稳定的三角架,一根快门线即可,AEB三张或者更多的图像。昂贵的测光表,什么一度点测光,通通让他们见鬼去吧:)