普通人的眼睛,摄影者的眼睛,照相机, Everything about “Dynamic Range”
每一个人刚开始摄影时都可能会面对同一个困扰,“为什么我看到的跟我拍出来的不一样?”明明看上去很美好的画面,但用照相机拍出来就那么难看,跟自己想要的效果相差十万八千里?Why?
其实道理很简单,一切都是由于人的眼睛和数码相机的图像感应器(Image Sensor)对光感应的动态范围不同而引起的。
动态范围(Dynamic Range),最早是信号系统的概念,一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差(色gg,是不是很耳熟?后级功放的一个非常重要参数,right?)。而在实际用途中,多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围,而对于照相机胶片(film)和感光元件(Sensor)来说,动态范围表示图像中所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大,所能表现的层次越丰富,所包含的色彩空间也越广。数码相机的动态范围越大,它能同时记录的暗部细节和亮部细节越丰富。但从另外一个角度来说,数码相机的图像感应器(Image Sensor)是不能记录动态范围以外(比“最暗”还“暗”,比“最亮”还“亮”)的信息。
对人的眼睛来说,也有这么一个动态范围,人眼也没法看到比“最暗”还“暗”,比“最亮”还“亮”的东西。但人眼因为结构特殊,当你看不同地方时,瞳孔会根据亮度变化而连续自动调整大小(跟Camcorder相似)。一般人看一个场景,眼睛总会转来转去,当目光落到暗的地方,瞳孔会放大,使你能看到很暗的东西,当目光转到光亮的部分,瞳孔会缩小,你就能看到很亮的物体。由于这个特质,人眼动态范围可达24 f-stop (1 f-stop=1 EV)。
照相机也有一个瞳孔,叫做光圈,但远没有人眼这样高级,相机不能像人的目光那样在同一个画面里转来转去。它只能看整个画面,光圈不能像瞳孔那样连续自动调整大小,最佳光圈数值也只是为画面里主要部分合理曝光而设置,所以动态范围比人眼窄得多,最好的数码相机也只有14 f-stop左右。(当然,如果人眼只能钉死看整个画面的某一个地方,动态范围应不及最好的数码相机)
结论就是,看同一个画面,人的眼睛看到的东西要比照相机多得多。你看到的场景里很多物体和details相机都没法记录下来。场景里很暗的地方,眼睛虽然仍然可以看到details,但相机拍下来只是黑乎乎一片(上面第四张相片的树),过亮部分也是一样,眼睛虽然仍然看得好好的,拍下来却只是一片白茫茫(上面第三张相片树叶)。
图像是由亮度(Luminance)和色度(Chrominance)组合而成。物体表面不同地方如果亮度不同,就会形成亮度对比(Luminance contrast),从而形成平时所说灰度级数,组成黑白图像(其实是灰色图像)。也由于物体表面不同地方亮度变化,就形成了所谓的detail。再把色度(Chrominance)叠加到黑白(灰色)图像上,就变成了彩色图像。亮度(灰度级数)确定颜色深浅程度。如果黑白图像部分没有亮度变化,加上颜色后图像也就没有颜色深浅之分。
如果亮度超出数码相机的图像感应器(Image Sensor)动态范围以外而不能记录动下来,就会变成没有对比度的黑乎乎或者白茫茫一片,如果再把颜色加上去,就好像在一个单色平面加颜料一样,只是一块flat colour,上面第一张照片的红花就是perfect example。不是颜色饱和,是亮度超出Image Sensor动态范围,如果把颜色褪丢,你会看到几朵很小亮度对比的花。第二张的黄花也是一样原因。
要学摄影,就要先学会从照相机的角度来看景色,一个摄影者应该学会比普通人少看一部分景色,这样才能match相机的Sensor,拍出你想要的东西。下面是Canon和Nikon相机动态范围DxOMark测试结果排列。
此帖by:玫瑰玫瑰 2012-04-18 15:49