攝影一些相關名詞解釋
2011-08-12 11:34:40|分類: 攝影知識
本文引用自coca22222《]攝影一些相關名詞解釋》有效像素數:圖象感測器接收透過光學鏡頭的入射光線,有效像素數是指該圖象感測器上的像素數,它將直接反映在靜止圖象的最終輸出數據中。
插值(Interpolation)是在不生成像素的情況下增加圖像像素大小的一種方法,在周圍像素色彩的基礎上用數學公式計算丟失像素的色彩。有些相機使用插值,人為地增加圖像的分辨系。
感光度(ISO):通俗一點就是衡量膠捲需要多少光線才能完成準確曝光的數值。感光度一般用ISO值表示。這個數值增大,膠捲對光線的敏感程度也增加,這樣就可以在不同的光線進行拍攝。數碼相機廠家為了方便數碼相機使用者理解,一般將數碼相機的CCD的感光度(或對光線的靈敏度)等效轉換為傳統膠捲的感光度值。
白平衡:顏色實質上就是對光線的解釋,在正常光線下看起來是白顏色的東西在較暗的光線下看起來可能就不是白色,還有熒光燈下的"白"也是"非白"。 而白平衡就是無論環境光線如何,仍然把「白」定義為「白」的一種技術。
數碼變焦:透過機體上程序的演算及光學系統的配合,我們可以將被攝體再做局部放大,以插補的方式模擬出光學變焦的效果。它的工作方式類似於我們在電腦中將圖像的某一部分進行放大,不同的是「數碼變焦」是在拍攝過程中直接在CCD上完成的。確切地說,「數碼變焦」僅是一種裁剪工具,因為它可切掉圖像的一部分——這部分在使用長焦距鏡頭時是在視野之外的,而只存儲選中的某一局部區域。
光學變焦:對於數碼相機而言,「光學變焦」並不會改變圖片的大小或解析度,用於描述圖片的像素數也保持不變,這就是「光學變焦」與「數碼變焦」根本區別之處,體現在圖像上,就是圖像質量會有所不同。
曝光補償:就是在相機測光後,可作不同級數的調整,以達到出來的影像和實際的光線近似,這就是曝光補償。
手動曝光:可自由控制光圈與快門的組合,取景器內的快門速度顯示可提供調校光圈或快門,以獲得正確曝光。若需要時可特意增加或減少曝光以營造特別效果。
鏡頭焦距:指的是平行的光線穿過鏡片後,所彙集的焦點至鏡片間之距離。基本上,若是被攝體的位置不變,鏡頭的焦距與物體的放大率會呈現正比的關係。
光圈:各級光圈大小的數字叫光圈係數,以 f/表示,它是相對口徑的倒數如1:3,5,光圈係數為 f/3.5或3.5,光圈口徑越小,進光量越少,每差一級,其數字相差2平方根,如:1、l.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22 ...... 人們常把光圈係數說成是光圈。
TTL:Through The Lens(通過鏡頭)即單鏡頭反光式取景器 。
AF(Auto Focus)自動對焦:自動對焦有兩種方式,根據控制原理分為主動式和被動式兩種。主動式自動對焦通過相機發射一種射線(一般是紅外線),根據反射回來的射線信號確定被攝體的距離,再自動調節鏡頭,實現自動對焦。被動式對焦有一點仿生學的味道,是分析物體的成像判斷是否已經聚焦,比較精確,但技術複雜,成本高,而且在低照度條件下難以準確聚焦,多用於高檔專業相機。一些高智能相機還可以鎖定運動的被攝體甚至眼控對焦。
AE(Auto Expose)自動曝光 :自動曝光就是相機根據光線條件自動確定曝光量。從根本測光原理上分可分兩種:入射式和反射式。入射式就是測量照射到相機上的光線的亮度來確定曝光組合。反射式是測量被攝體的實際亮度,也就是成像的亮度來確定曝光組合,這是比較理想的一種方式。從測光計量方式上分,可以分點測光自動曝光、中央重點自動曝光、多點平衡自動曝光等,各有優缺點,分別適應於不同的光線條件或拍攝目的。從控制過程上分,可分為光圈優先、快門優先、混合優先、程序控制、預定模式幾種。
光圈優先:就是先確定使用的光圈,然後相機根據計算出的曝光量確定合適的快門速度,這種方式適用於需要預定景深或者配合閃光燈調配光比的場合;
速度優先:就是先確定快門速度,讓相機選擇合適的光圈大小,適用於拍攝動體;混合優先是彌補單一優先的不足而先確定光圈或快門的範圍,再由相機確定曝光組合。
程序控制:是讓相機按照預先編定的控制程序曝光。
預定模式:是生產廠家根據幾種常見的光線條件,預設了比較合理的曝光參數供拍攝時選擇。
AWB:(Automatic White Balance)自動色彩調整,根據拍攝場所的光源,自動感應從而調整色彩溫度的功能。
色彩溫度:指因光源種類不同造成被拍攝物之顏色的差異尺度。
專有技術部分:
iSAPS技術:(中文名:基於攝影空間的智能場景分析)是佳能的獨有技術,應用了統計分析技術,改善AF,AE和AWB的性能。通過分析用戶拍照的頻率和參數,佳能可以取得相關焦距、焦點距離、場景亮度等多種因素的設定。依靠各種情況下不同組合的統計頻率以及先進的預測演算法,佳能數碼相機可以更精確更快速、有效地對任何所遇到場景在AF/AE/AEB方面進行了優化。(佳能專有技術)
寬頻數碼技術:充分利用存儲卡的空間最大限度的記錄活動影象及聲音。(奧林巴斯專有技術)
多點智能自動對焦:(Multi-Point AiAF)寬區自動對焦可以自動對取景框中的被攝物體選取一個或多個焦點。與iSAPS技術聯動,可在多種拍攝環境下,實現更為快速、準確的自動對焦。(佳能專有技術)
FlexiZone AF/AE:FlexiZone AF/AE功能,攝影者可以在取景框範圍內自由地移動自動對焦點,被攝對象不在畫面中央時也無需重構圖拍攝。當選擇點測光時,用戶可以選擇取景框中的對焦點,從而在更大程度上適應複雜的光照環境。(佳能專有技術)
數碼ESP測光系統:在不同環境下(甚至光線條件非常惡劣的情況下)選擇適當的曝光方式。可確保在逆光或高對比的情況下也能實現精確曝光結果。(奧林巴斯專有技術)
點測光系統:在同一畫面多達8點進行測光,以讀取照片中的特定區域,從而獲得期望的精確效果並可使用曝光鎖定。
中央加權平均測光:建立在平均測光的基礎上,在畫面中心或附近的畫面按不同的加權係數進行計算,以中心的權數為最大,越向畫面邊緣,權數越小。最後得出的數值就是測光數值。
存儲介質部分:
CF卡:CF卡是1994年SanDisk公司首先推出的。這種存儲介質採用快閃記憶體技術,可永久性保存信息,無需電源。速度快,重量輕,而且體積也只有火柴盒大小。
xD卡:(eXtreme Digital,極速卡),是由奧林巴斯、富士和東芝公司聯合開發與持有的。奧林巴斯和富士看到SM卡已經跟不上潮流和技術了,於是聯手推出了更為纖巧的,技術更先進的XD卡。
MMC卡:就是MultiMediaCard——多媒體卡,這是由美國SANDISK公司和德國西門子公司共同開發的一種多功能存儲卡,可用於攜帶電話,數碼相機,數碼攝像機,MP3等多種數碼產品。它具有小型輕量的特點,並且耐衝擊,可反覆進行讀寫記錄30 萬次。
SD卡:就是Secure Digital Card——安全數碼卡,是由日本松下公司,東芝公司和美國SANDISK公司共同開發研製的,具有大容量,高性能,尤其是安全等多種特點的多功能存儲卡。它比MMC卡多了一個進行數據著作權保 護的暗號認證功能(SDMI規格)。現多用於MP3,數碼攝像機,電子圖書,微型電腦,AV器材等,讀寫速度比MMC卡要快4倍,達2MB/秒。同時於MMC卡兼容,而且SD卡的插口大多支持MMC卡。
索尼內存棒(記憶棒):索尼內存棒是Sony公司1997年7月與Casio、Fujitsu、Olympus、Sanyo和Sharp共同開發出的一種超微體積(口香糖大小)集成化電路的數字存儲介質。
圖象保存格式:
Exif格式:(Exchangeable image file—可交換圖形文件的縮寫),這個格式是專門為數碼相機照片設定的。這個格式可以記錄數字照片屬性信息。
Exif2.2:是一種新改進的數碼相機文件格式,其中包含實現最佳列印所必需的各種拍攝信息。
DPOF(Digital Print Order Format)格式:是一種標準的印相訂購資料格式,當消費者想要把數字相機中的影像,由個人印相機、印表機印出或是交由專業印相輸出服務中心輸出相片時,自動將記錄的訂購需求傳遞給輸出設備輸出。
DCF格式:是數碼照相機的統一記錄格式。是為了方便相關裝置間使用畫像文件而制定的日本電子工業振興協會 (JEIDA)規格中的 Design Rule of Camera File system的簡稱。
RAW格式:是直接讀取感測器(CCD或者CMOS)上的原始記錄數據,也就是說這些數據尚未經過曝光補償、色彩平衡、GAMMA調校等處理。說白了就是沒有經過任何人為因素而照出的圖象,不經過壓縮。因此,專業攝影人士可以在後期通過專門的軟體,如Photoshop,來對照片進行曝光補償、色彩平衡、GAMMA調整等操作。
TIFF:是Tagged Image File Format 的簡稱。其有別於其他 bit map File 文件中可記錄預覽圖像與大容量內容的信息。因其軟體包件可忽視無法讀取的信息,可以說其文件形式比較不依賴平台。
1.ae鎖 [ae是automatic exposure自動曝光控制裝置的縮寫,ae鎖就是鎖定於某一ae設置,用於自動曝光時人為控制曝光量,保證主體曝光正常。
使用ae鎖有幾點需要注意:1、手動方式或自拍時不能使用自動曝光(ae)鎖。 2、按下自動曝光(ae)鎖之後不要再調節光圈大小。 3、用閃光燈攝影時不要使用(ae)鎖。
2.ccd
中文譯為"電子耦合組件"(charged coupled device),它就像傳統相機的底片一樣,是感應光線的電路裝置,你可以將它想像成一顆顆微小的感應粒子,鋪滿在光學鏡頭後方,當光線與圖像從鏡頭透過、投射到ccd表面時,ccd就會產生電流,將感應到的內容轉換成數碼資料儲存起來。ccd像素數目越多、單一像素尺寸越大,收集到的圖像就會越清晰。因此,儘管ccd數目並不是決定圖像品質的唯一重點,我們仍然可以把它當成相機等級的重要判准之一。
3.cmos
comple-mentary metal-oxicle-semiconductor,中文譯為"互補金屬氧化物半導體"
4.dpof
dpof指的是數碼列印順序指令,用於在存儲介質(影像記憶卡等)上記錄信息。在此格式下,你可以設定將數碼相機拍攝的那些影像進行列印以及進行列印多少張。
5.exif
所謂exif (exchangerable image file format for digital still cameras) ,就是由jeita(電子信息技術產業協會)制定的、決定記錄jpeg 圖像和聲音的文件上的附加信息的方式的規格。
6.exif 2.2
exif 2.2 版是一種新改版的數碼相機文件格式,其中包含實現最佳列印所必需的各種拍攝信息。
7.ptp
ptp是英語「圖片傳輸協議(picture transfer protocol)」的縮寫。
ptp是最早由柯達公司與微軟協商制定的一種標準,符合這種標準的圖像設備在接入windows xp系統之後可以更好地被系統和應用程序所共享,尤其在網路傳輸方面,系統可以直接訪問這些設備用於建立網路相冊時圖片的上傳、網上聊天時圖片的傳送等。
當然,這主要是為方便計算機知識不多的普通用戶的,使相機、應用軟體、網站....結合在一起更容易地完成一些傻瓜式功能。
8.tiff格式
tiff是一種比較靈活的圖像格式,它的全稱是tagged image fileformat,文件擴展名為tif或tiff。該格式支持256色、24位真彩色、32位色、48位色等多種色彩位,同時支持rgb、cmyk以及ycbcr等多種色彩模式,支持多平台。tiff文件可以是不壓縮的,文件體積較大,也可以是壓縮的,支持raw、rle、lzw、jpeg、ccitt3組和4組等多種壓縮方式
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專業術語2
轉換器(Converter)
准專業級數碼相機往往可以使用轉換器,達到延伸變焦能力的目的。轉換器是一個安裝在鏡頭前面的適配器,它能擴大拍攝角度或使照相機zoom得更遠。例如,在35mm鏡頭上安裝一個0.8倍廣角轉換器,照相機的廣角端焦距就變成了28mm。在100mm鏡頭上安裝一個2.0倍增距轉換器,照相機的長焦段就變成了200mm。轉換器通常不能在變焦鏡頭的全焦段中使用,因為在一些不適合的焦段上,轉換器會使畫面的邊緣發虛。同樣,在使用轉換器後,照相機的閃光燈可能因此不能正常工作。因為轉換器會遮擋閃光,造成陰影,或遮擋閃光燈感應器。
色差(Chromatic Aberration)
單鏡頭的色差
色差(又稱為「色散現象」)是由於照相機的鏡頭沒有把不同波長的光線聚焦到同一個焦平面(不同波長的光線的焦距是不同的),或者/和鏡頭對不同波長的光線放大的程度不同而形成的。色差又可分為「縱向色差」和「橫向色差」,色差的程度隨著鏡頭表明玻璃的色散程度不同而有所差異。
縱向色差,不同顏色光線的波長不同,焦距也不同
橫向色差,不同顏色光線波長不同,放大倍率也不同。
隨著異常顏色線條在照片對比強烈的邊緣上出現,我們可以知道照片出現了色散現象。在廣角端拍攝時,色散現象特北容易出現。
一些特殊的鏡頭系統(防色散)使用兩塊或更多塊折射率不同的鏡片以消除色散現象。可是,這些鏡頭系統並不能完全消滅色差,色散現象仍然很有可能在廣角端拍攝的時候發生。
「紫邊」和微型鏡頭
在色散現象中出現的顏色異常邊緣線條通常是紫色的。然而,「紫邊」要說明的東西並不僅僅於此。紫邊還表示了數碼相機在是使用微型鏡頭導致的一種典型現象。在一幅照片中,紫邊比其他色散現象更加顯而易見。特別當逆光拍攝或拍攝對比極強烈的物體時,紫邊尤其容易出現。高光溢出也是導致紫邊清晰可見的原因之一。
桶形失真(Barrel Distortion)
桶形失真是由鏡頭引起的成像畫面呈桶形膨脹狀的失真現象。我們在使用廣角鏡頭或使用變焦鏡頭的最廣角端時,最容易察覺桶形失真現象。當畫面中有直線(尤其是靠近相框邊緣的直線)的時候,桶形失真最容易被察覺。普通消費級數碼相機的桶形失真率通常為1%。
桶形失真使正方形膨脹
桶形失真實例
桶形失真的矯正
我們可以通過Adobe Photoshop等一系列軟體,矯正數碼相機輸出的桶形失真圖像,掌握了訣竅以後,難度並不大。
縱橫比(Aspect Ratio)
顧名思義,縱橫比就是指一幅圖像的縱向長度與橫向長度的比。縱橫比通常以兩個整數的比表示,例如橫/縱=1.5表示為縱橫比,即橫:縱=3:2
35mm膠捲、6"x4"印刷品、多數數碼單反的縱橫比為3:2
多數電腦顯示器和小型數碼相機的縱橫比為 4:3
防抖技術(Anti-Shake)
圖像穩定的另一種技術,是以CCD的移動報償照相機的移動(抖動),也稱作「CCD防抖技術」。柯尼卡美能達DiMAGE A2便是應用CCD防抖技術的典型例子。在CCD防抖技術中,感測器(CCD)被安放在照相機內的一個小小的平台上,當照相機抖動時,動作探測器(motion detectors)會命令平台按照抖動方向的相反方向移動,報償照相機抖動產生的影響。柯尼卡美能達聲稱,這種防抖技術可以讓拍攝者使用比正常安全快門速度慢3級的快門速度進行拍攝,而保持照片清晰。例如你拍攝某個場景本來需要用到1/1000s的快門速度,在開啟了防抖功能後,你可以1/125s(慢8倍)的快門速度進行拍攝,保持照片清晰。防抖功能往往能在光線較弱的環境下、拍攝運動場景、拍攝微距作品和使用長焦段拍攝中大顯身手。
定時拍攝(time lapse)
帶有定時拍攝功能的照相機可以讓用戶控制照相機在一定時間後自動拍攝照片,或按一定時間間隔連續拍攝照片,而無需用戶直接控制快門。例如,我們可以把帶有定時拍攝功能的照相機安放在三腳架上,拍攝花朵盛開或小鳥做巢的動人過程。一些照相機配置的是內置定時拍攝功能,其他照相機把定時拍攝與遙控拍攝結合在一起使用,當然,使用這些功能的時候需要把照相機連接到電腦上。
快門優先(Shutter Priority)
在「快門優先模式」中,用戶能夠在照相機提供的快門速度範圍內,選擇需要的快門速度,拍攝照片,照相機會因應該快門速度計算一個最佳的光圈值,保證照片曝光準確。使用快門優先模式能為照片造出特殊效果,例如用慢快門使瀑布或河流的流水模糊,看起來平滑細膩;或者用高速快門凝固運動場景中的瞬間。(詳細請看前面的「快門速度」術語)
快門速度(Shutterspeed)
快門速度決定膠捲或感測器的曝光時間。照相機通過控制鏡頭與膠捲(感測器)之間的機械快門的「一開一合」兩個動作來控制快門速度,從而控制曝光時間。例如,快門速度為1/125s的意思就是照相機讓感測器(膠捲)曝光1/125秒。電子快門的原理與機械快門相似,不過它是通過控制感測器中的光電二極體來控制快門速度的。有些數碼相機的快門是機械快門與電子快門的結合。
快門速度以秒數的分數形式表現,通常快一級的快門速度是慢一級的快門速度的1/2,即曝光時間減半。例如1/2s, 1/4s, 1/8s, 1/15s, 1/30s, 1/60s, 1/125s, 1/250s, 1/500s, 1/1000s, 1/2000s, 1/4000s, 1/8000s等等。然而,慢快門速度通常以秒數表示,例如8s, 4s, 2s, 1s。
拍攝環境決定了最合適的快門速度。不過在這裡有一個小小的技巧:運用「1/焦距」秒以上的快門速度能有效防止由於照相機抖動而造成的模糊。當快門速度比這個值低的時候,請你使用三腳架或帶光學穩定器的鏡頭或照相機。如果你想用照相機「凝固」某個動作(例如在運動攝影中),快門速度至少要達到1/250s甚至以上。但是,並不是所有「動作」拍攝都需要高速快門的。如果用戶想拍攝一輛運動中的汽車時,你可以通過照相機追隨拍攝(照相機移動與汽車移動相對速度相同),把運動中的汽車保持在取景器中間。這樣做不僅允許用戶使用一個較慢的快門速度拍攝,而且能把拍出背景的動態模糊效果,增加畫面動感。
這幅照片以1/500s的快門速度拍攝,凝固了浪花動感的姿態。
以1/125s的快門速度追隨拍攝,造成背景動態模糊,速度感強。
准專業級和專業級數碼相機通常提供了快門優先模式,允許用戶在保持曝光量不變的情況下改變快門速度。
遙控拍攝(Remote Capture)
遙控拍攝是一種可以讓電腦與數碼相機相連的軟體。遙控拍攝有兩大優點:首先,數碼相機拍攝的照片可以直接記錄在電腦的硬碟裡面;其次,照片可以直接在電腦的顯示器上顯示回放,而無需通過小小的LCD顯示屏。
測光(Metering)
數碼相機的測光系統按照拍攝的環境以不同的測光方式(下面將具體分析)測量光亮度,並計算出一個最佳的曝光值,使照片準確曝光。自動曝光是所有數碼相機都帶有的標準曝光程序,只要你選擇好測光模式,把鏡頭對準被攝物體,輕輕一按快門,一張曝光準確的照片立即呈現(在多數情況下)。
測光方式指測光系統按環境中的什麼信息測光,以什麼法則計算合理曝光值。測光方式隨著照相機型號和品牌的不同而不同,但多數可分為以下3種類型:
矩陣測光或評價測光
這是一種綜合性最強的測光模式,基本能在任何環境中計算出最準確的曝光量。矩陣測光的本質就是把拍攝環境分成一個由多個測光區域組成的矩陣,系統對每個區域進行獨立測光,再以一套運演算法則計算最佳的曝光值。因此,照相機測光系統的運演算法則是決定曝光值的關鍵,數碼相機製造商一般不會對外公布這套運演算法則的細節。但是我們知道,這套運演算法則通常是根據拍攝環境與一些典型場景的對比來計算合理曝光值的。
中央重點平均測光
這是數碼相機最常用的測光模式,幾乎所有數碼相機的都帶有這種測光模式,一些沒有測光模式選擇的數碼相機的默認測光模式也是中央重點平均測光模式。這種測光模式把整個畫面中的光線平均測量,但是特別注重中心區域。中央重點平均測光被廣泛應用在人像攝影中。
點(部分)測光
點測光讓用戶對畫面中心的被攝物體進行集中測光(一些照相機也可對選定的AF點)。在點測光模式中,招相機只對一小塊區域測光,忽略畫面中的其他地方。這種測光模式通常用於拍攝剪影效果、微距和拍攝月亮等等。
手動模式(Manual)
在「全手動模式」中,用戶能夠自由設定光圈大小和快門速度-這意味著完全由用戶自己決定曝光量。當你想在一個特殊的環境下拍攝數張曝光量相同的照片時,手動模式將會是你的最佳選擇。高端的准專業級數碼相機和所有數碼單反都會設有全手動曝光模式。在全手動曝光模式中,照相機通常會在光圈快門值旁邊顯示一個模擬測量值,表示用戶現正使用的曝光設定所得出的曝光值與照相機測光系統測出的合理曝光值相差有多遠。帶有LCD實時預覽的准專業級數碼相機還會在LCD上顯示用戶自定的曝光設定將得出的照片曝光效果。
閃光補償(Flash Output Compensation)
閃光補償(閃光輸出補償)的目的類似於曝光補償,就是允許用戶對閃光燈輸出閃光的強度進行調節。一些手動功能豐富的數碼相機為用戶提供了範圍從-2EV到+2EV的閃光補償設定,其他只提供「高、中、低」輸出設定。當照相機的閃光測量系統不能按照拍攝環境準確輸出閃光,導致過曝或欠曝時,閃光補償就能起到很好的修正作用。
曝光補償(Exposure Compensation)
雖然數碼相機擁有先進的測光系統,但測光系統有時候還是會犯錯誤的,不準確的曝光會導致照片的欠曝或過曝,因此我們需要一項能調整測光系統曝光誤差的功能,而這項功能便是「曝光補償」。曝光補償功能通常能在准專業級和專業級數碼相機上找到(現在越來越多消費級數碼相機也開始配備該功能)。一般的曝光補償功能為用戶提供了-2.0EV至+2.0EV,每0.5或0.3EV為一級的調節。一些數碼單反擁有範圍更廣的曝光補償調節功能,例如從-5.0EV至+5.0EV。
在使用曝光補償功能的時候,我們要注意以下方面:曝光補償增加1EV相等於曝光值(EV)減少1,即進光量增加一倍。假如數碼相機的自動模式對拍攝的環境決定使用f/8的光圈和1/125s的快門,感光度(ISO)為100,即13EV,導致照片欠曝(可從柱狀圖看到),當你使用+1.0EV曝光補償時,照相機會把快門速度調成1/60s或把光圈調為f/5.6,讓增加進光量(12EV)。
當然,當你十分熟悉自己的數碼相機測光系統後,你可以在拍攝照片之前調節曝光補償,免除麻煩。例如當你想拍攝明亮的雲彩時,覺得測光系統偏向於使照片過曝,你可以先把曝光補償值調成-0.3或-0.7EV,以獲得最佳拍攝效果。
曝光(Exposure)
曝光指膠捲或感測器吸收的進光量,它由鏡頭開啟的直徑大小(光圈)和膠捲或感測器的感光時間(快門速度)共同決定,而曝光的效率是由膠捲或感測器的感光度決定的。
根據上述原理,我們可以推出曝光值(EV)由光圈、快門速度和感光度共同決定。我們把0EV定義為光圈為f/1,快門速度為1s,感光度(ISO)為100時的曝光量。每當感測器吸收的光量減半(例如光圈調小一級或快門調快一倍),曝光值EV就會增加1。例如,6EV中感測器吸收的進光量為5EV的一半。高EV值被用於明亮的環境,在這些環境中,膠捲或感測器只需吸收很少的光,否則照片就會過曝。
下面我們以例子說明。假如你以快門速度為1/125s,光圈為f/8,感光度為ISO 100的參數拍攝,得到的曝光值EV為13。當你把快門速度調成1/250s(曝光時間減半)和把光圈調大一級即f/5.6時,曝光值EV依然等於13。又或者你把快門速度調成1/250s,保持光圈大小不變,但是將感光度調成ISO200,這樣也將得出EV=13。但是,增加感光度會增加數碼相機成像的噪點和膠捲相機成像的顆粒感。
在自動曝光模式中,照相機按照曝光量的需要組合控制光圈、快門與感光度的值,而這項功能是通過測光系統實現的。一個高的EV值暗示拍攝環境明亮,需要高快門速度、小光圈和/或低感光度,否則照片會過曝。當你使用光圈優先模式時,照相機會按照固定的EV值選擇快門速度;而在快門優先模式中,照相機會按照固定的EV值選擇光圈值自動包圍曝光(Auto Bracketing)
自動包圍曝光是一種通過對同一對象拍攝曝光量不同的多張照片「包圍」在一起,以獲得正確曝光照片的方法。「自動」指照相機會自動對被攝物體拍攝連續拍攝2、3或5張曝光量在0.3到2.0EV之間的照片(每張照片曝光量不同)。當你不確定曝光是否正確時,可以使用自動包圍曝光功能,保證曝光的準確度,提高了照片質素。數碼相機上的自動曝光功能,甚至可以讓用戶把欠曝和過曝的照片合成一幅曝光準確的照片—即使你在拍攝的時候並沒有任何一張照片曝光準確。我們可以從以下的例子看到曝光包圍在數碼相機中的應用。
當你在照相機中選擇自動曝光包圍功能後,通常可以設定連拍的照片數量(最典型為2、3或5幅)、曝光設定(如0,-,+ 或 -,0,+等等)。請注意曝光設定中的曝光值是曝光補償的值。
光圈優先(Aperture Priority)
在光圈優先模式中,照相機讓用戶在鏡頭的最大~最小光圈範圍內選擇需要的光圈值,選定後照相機會計算出一個相應的快門速度,讓照片準確曝光。當你想控制景深或製造特殊效果時,光圈優先模式就顯得非常有用了。由於小型數碼相機使用高焦距增倍器,因此即使將其光圈調到最大,也很難得到理想的淺景深效果。
光圈(Aperture)
光圈是一個用來控制光線透過鏡頭,進入機身內感光面(膠捲或感測器)的光量的裝置。光圈開啟的大小是由一個可調整的控光裝置控制的,該裝置的運作原理類似人類眼睛的瞳孔。光圈大小影響曝光量和景深。
跟快門速度一樣,光圈值是連續的,光圈每縮小一級,進光量就減少一半。為了達到這個效果,控光裝置按1.4(2的平方根)這個因數縮減光圈開啟直徑。因此,光圈每縮細一級,進光量減半,這個過程是連續的,
根據基本的光學定律,絕對的光圈大小和直徑由焦距決定。打個比方,光圈直徑為25mm的100mm鏡頭與光圈直徑為50mm的200mm效果是相等的。在上面的例子中,如果你用焦距值除以光圈開啟直徑值,你會發現無論焦距是多少,計算結果衡等於1/4。因此,把光圈表達為焦距的分數比直接用絕對光圈大小表示更加方便。這些「相對的」光圈值叫做f值(f-numbers/f-stops)。如果你在照相機的鏡頭桶上看到「1/4」,即表明該鏡頭的最大光圈值為f/4。
通過上面的說明,我們已經了解:每當光圈收細一級,其開啟直徑便縮小1.4倍。因此,在光圈值為f/4的下一級(縮小一級)光圈值為f/4 x 1/1.4即
f/5.6。鏡頭光圈從f/4縮小為f/5.6表示無論當時焦距為多少,鏡頭進光量減半。現在,我們可以理解鏡頭上光圈值的意義了:
由於光圈值是焦距的分數,所以越大的f值代表越小的光圈。
最大光圈/鏡頭速度
一枝鏡頭的最大光圈又可以叫做這枝鏡頭的鏡頭速度。所有攝影愛好者都應該知道,光圈和快門一起控制曝光量。一枝光圈最大值較大(如f/2)的鏡頭,可以允許使用者以較快的快門速度進行曝光,並保證不會欠曝,因此我們叫它「快鏡頭」。在拍攝運動物體或在昏暗環境中拍攝時,這類鏡頭往往能大顯身手。
變焦鏡頭在廣角端和長焦端有不同的最大光圈值,例如28-100mm f/3.5-5.6,廣角端(28mm)的最大光圈值為f/3.5,長焦端的最大光圈值為f/5.6。這類變焦鏡頭通常體型較大。
白平衡(White Balance)
白平衡(White Balance)
色溫
多數的光源都不是100%純白色的,它們都有一個特定的「色溫」。例如,正午太陽的光線與純白色較為接近,而日出與日落時,太陽的光線會偏黃。下面的圖表列舉了一些常見光源的色溫。
光源類型
色溫(k)
燭光
1500
白熾燈
3000
日出日落
3500
正午、閃光燈
5500
乾淨的天空、明亮太陽光
6000
陰天
7000
藍天
9000
白平衡
我們眼睛觀察到的不同光線有著不同的色溫。人的眼睛可以隨著環境的不同,區分什麼顏色是「白色」。然而,數碼相機並沒有這個能力。數碼相機需要一個參考點來定義「白色」,當這個參考點決定後,數目相機便能計算出其他顏色。例如一盞鹵素燈照射在白色的牆上時,牆會顯黃色,但是牆的本身是白色的。如果數碼相機也「知道」牆本來是白色的。它就能準確計算出場景中的其他顏色。
多數數碼相機都有自動白平衡功能,在自動白平衡中,照相機通過畫面中各種顏色的比例,計算出最適合的白平衡。然而,自動白平衡經常出現失誤,特別在沒有白色的場景中,照相機找不到白色,不懂得如何計算其他顏色。
有很多數碼相機還允許用戶手動調節白平衡,例如提供預設的白平衡選擇(日光、陰天、熒光燈、白熾燈……)在我們實際拍攝之前,用戶還可以把照相機的鏡頭對準場景中的某個地方(或一張白紙),自定義白平衡,讓照相機找到「白色」,拍攝白平衡準確的照片。
色調範圍(Tonal Range)
色調範圍(Tonal Range)
數碼相機的色調範圍指描述動態範圍的色調數目。動態範圍寬不一定色調範圍寬,動態範圍窄,色調範圍也不一定窄。
動態範圍窄
感測器的動態範圍和色調範圍
感測器的動態範圍和色調範圍是息息相關的。如果一個感測器的動態範圍是1000:1,其AD轉換器最少有10位,那麼它必定會有一個寬闊的色調範圍。一個擁有10位AD轉換器的感測器能輸出大約1,000個不同的色調,當然感測器的動態範圍要不小於1000:1-因為感測器符合線性特徵。
圖像的動態範圍和色調範圍
當你使用色調曲線調整感測器的線性數據時,你可以看到動態範圍和色調範圍是不同而且好像是獨立存在的,隨著使用的色調曲線不同,具體情況也會有所差異。色調曲線可以壓縮動態範圍、色調範圍或兩者同時壓縮。
當我們以JPEG格式拍攝照片時,照相機會使用對比度高的色調曲線處理照片,這樣可能會損失高光和昏暗部分的細節-這是JPEG格式的先天缺憾,如果想避免細節損失,只能用RAW格式記錄照片。RAW圖像保留了感測器產生的原始圖像的整個動態範圍,讓用戶可以通過使用一條適合的色調曲線,壓縮動態範圍和色調範圍,以最悅目的顏色和明亮度輸出到顯示器上,或進行照片列印。下面的圖例說明的是一幅32位浮點圖像的動態範圍和色調範圍被壓縮後的效果。
顯示器和印表機的動態範圍和色調範圍-範圍壓縮
顯示器和印表機擁有有限的動態範圍。所以我們必須使用一條色調曲線來壓縮照片原始數據中的動態範圍,使它適應於顯示器或印表機的動態範圍。這條色調曲線在壓縮動態範圍的過程中盡量保留顯眼的細節。經過這種處理後,顯示器或印表機輸出的圖像才能使人們感到悅目。
A,暗部細節豐富
B,亮部細節豐富
C,暗部和亮部細節結合,但高光與昏暗比 減小
在上圖的場景中,陰影部分比高光部分(11級)暗2000倍。如果讀者拿自己的數碼相機拍攝上面的場景,拍攝出的照片只會有兩種可能:圖A或圖B。在圖A中,照相機為了獲得良好的暗部細節,曝光時間必須延長,導致高光部分的細節嚴重缺失,高光部分象素溢出;在圖B中,照相機為了獲得良好的亮部細節,曝光時間必須縮短,導致暗部的細節嚴重缺失。在Adobe Photoshop CS2中,你可以把數幅曝光設定不同的照片結合起來,以獲得一幅有寬闊動態範圍的圖像。但是我們之前已經談過,顯示器和印表機的動態範圍是非常有限的,那麼怎樣才能在顯示器和印表機上輸出動態範圍寬闊而且悅目的圖像呢??唯一的方法就是壓縮。
現在讓我們觀察圖A和圖B的柱狀圖,紅色和藍色的區域分別表示沒有缺失的暗部和亮部細節。我們可以通過同時壓縮這兩個區域的方法,減少圖像色調,使其適應顯示器或印表機的動態範圍。
在實際的拍攝場景中,高光與昏暗比接近2000,為了讓顯示器和印表機(特別是印表機)輸出悅目的照片,高光與昏暗比必定比2000小得多。當在顯示器上觀察圖C時,我們會發現圖C具有寬闊的動態範圍,因為它看上去就像一幅由照相機一次曝光照出來的、動態範圍寬闊的照片,讓人感到自然舒服。色調壓縮最好在高位數的環境下進行,因為這能避免色調分離的出現。
TIFF圖像格式
TIFF圖像格式
TIFF (Tagged Image File Format)是一種國際性的圖像格式,它適用於絕大部分圖像處理軟體和圖像瀏覽軟體。TIFF的最大特點就是它可以進行無損壓縮,TIFF既可以通過LZW或Zip進行內部壓縮,又可以通過WinZip等軟體進行外部壓縮。TIFF支持JPEG的每通道8位單層RGB圖像,還支持每通道16位的多層CMYk圖像。因此,TIFF通常用作列印和印刷輸出的最終格式。
很多數碼相機都支持TIFF輸出,但由於圖像處理器的限制,其輸出的TIFF圖像通常只有每通道8位的版本。高端的掃描儀為用戶提供了每通道16位的TIFF輸出選擇。從多方面來看,數碼相機的TIFF格式輸出比不上RAW格式輸出。
銳化(Sharpening)
銳化(Sharpening)
常用的照片銳化方法一共有兩種,請讀者切記這兩種方法是不可以混合使用的。照片的光學銳度有鏡頭和感測器的質量決定;軟體銳度其實是模擬光學銳度的效果,通過提高畫面的邊緣對比度,使照片看上去銳度更高。軟體銳化必須在已有照片解像度的基礎上進行,不能創造照片細節,只能突出原有細節。
原照片
放大2倍
注釋
銳化前邊緣較軟
銳化後邊緣變得銳利
由於過度銳化而產生的暈輪
從上面的例子來看,適度的銳化能讓畫面的邊緣更加乾淨和清晰。相反,過分的銳化會令物體邊緣位置出現一個暈輪,讓人看得很不舒服。這種銳化方法通過創造一個白色的外部圓形暈輪(使圓圈邊緣附近的淺灰色背景更光亮)和一個黑色的內部圓形暈輪(使圓圈邊緣附近的深灰色象素顏色更加暗)來實現銳化的目的。由於白暈輪與黑暈輪之間的對比度,比淺灰色背景與深灰色圓圈的對比度高,因此能給人一個「畫面便銳利了」的「錯覺」。但是,這種暈輪如果明顯出現在照片中,會影響照片的成像效果。然而,這種暈輪往往是非常難以消除的,除非你用RAW格式拍攝照片(見以下內容)。
照相機內銳化
作為照片處理程序的一個默認部分,數碼相機會自動對拍攝的照片進行不同程度的銳化,以消除顏色過濾排列裝置解碼的過程中(該過程會輕微降低畫面細節銳度),細節銳利度的損失。然而,過度的照相機內銳化會產生難以消除的暈輪,增加可見鋸齒、噪點和其他非自然痕迹。准專業級數碼相機和數碼單反可以讓用戶選擇照相機內銳化的程度,甚至對圖像處理器發出「不進行銳化」的指令。
軟體銳化
如果照相機為用戶提供了拍攝RAW格式照片的功能,用戶可以關閉照相機內的銳化程序,直接把照片傳到電腦後再用軟體進行銳化。軟體銳化讓我們能夠按照照片輸出的目的,自由選擇銳化的程度,避免討厭的暈輪產生。例如,當你想把照片放在顯示器上瀏覽或放在網路上與別人分享的時候,你需要把照片銳度提高,展現照片的精彩細節;當你想把照片列印出來的時候,你只需要輕輕的銳化照片,因為過度的銳化會使印出來的照片看上去不真實。如果你的照相機沒有RAW格式輸出,或者你只想使用JPEG格式,請盡量使用照相機內銳化,因為電腦上的軟體的銳化效果通常比不上照相機內圖像處理器的銳化效果。原因之一是照相機內銳化是在照片被壓縮成JPEG格式之前完成的,而軟體銳化只能對經過壓縮的JPEG照片進行銳化,後者的銳化會使JPEG的壓縮痕迹更加明顯。如果覺得照相機內銳化的效果還不夠明顯,當然你可以後期用軟體再進行銳化。但請讀者切記一點:把照片銳化容易,但是要消除過度銳化的痕迹就非常困難了。
感光度(ISO)
傳統膠捲感光度稱為ASAs,它們隨著感光度的數值不同,用法也不盡相同。感光度越低,照片越細膩,顆粒感越弱,但是需要較長的曝光時間,吸收更多的光子量。在戶外攝影中,低感光度往往能大派用場;但是在昏暗環境和運動場景中拍攝的時候,為了縮短曝光時間,我們便需要更「快」,顆粒感更重的膠捲,即感光度更高的膠捲。數碼相機的感光度ISO原理與此類似,ISO與ASAs都是指感光元件(膠捲或感測器)對光的敏感程度。多數數碼相機的感光度默認設定為ISO 100,有的還會低至ISO 50。用戶可以把感光度調成200, 400, 800……高端的數碼單反甚至有ISO 3,200的設定。當感光度增加的時候,感測器的輸出被放大,因此需要的進光量減少。然而,感測器的輸出放大的同時,噪點也同時被放大了。感光度高的照片往往顆粒感比較重,這種現象跟膠捲相機一樣,但成因不同。讀者可以想像一下,使用高感光度的時候就像把收音機的聲音調大,音樂的聲音當然會更嘹亮,但是由於信號接收不良而產生的「嘶嘶」噪音也自然會增加。隨著感測器技術的進步,現在的數碼相機在高感光度下的畫質表現越來越好,尤其是高端的數碼單反,抑止噪點的技術更加成熟。數碼相機的感光度調節比膠捲相機方便得多,使用膠捲相機時,如果需要更改感光度,用戶必須更換整筒膠捲;而對數碼相機用戶來說,只需在照相機內進行簡單的設置,便能更改感光度設定。
下圖說明了不同感光度下的噪點水平,我們可以明顯看到:噪點水平隨著感光度的增加而提高,以紅色和藍色通道觀察,噪點水平的提高最為明顯。
ISO 100
ISO 800
ISO 100-紅色通道
ISO 800-藍色通道
解像度(Resolution)
感測器解像度
就是感測器上有效的非插值象素的數目。
圖像解像度
一幅數碼圖像的解像度由組成這副圖像的象素數目決定。一張500萬象素的圖片,通常長2,560象素,高1,920象素,它的解像度即為4,915,200象素。在之前的「象素」專題裡面,我們已經知道:用盡照相機的有效象素能拍攝出最高解像度的照片。然而,用插值的方法獲取更高解像度,收效不大,但是卻佔用了更多的儲存卡空間。除非儲存卡的容量不足,否則無論什麼時候,我們都應該使用照相機的最高解像度拍攝,以獲得最佳的照片質量,
解像度測試圖表:水平和垂直LPH
我們在許許多多照相機的測評中曾經看到過下面的圖表,這個圖片到底有什麼用呢?其實,這是一個照相機解像度測試圖表,它是按照PIMA/ISO 12233標準制定的。這是一張設計出色的圖表,它不僅能測試水平和垂直的解像度,而且能考驗感測器對不同角度圖形的反應能力。準備購買數碼相機的朋友,可以通過這個解像度測試圖表,了解各種照相機的解像度,並進行橫向比較。
尼康CP8700的解像度圖表,紅色區域為放大部分
由於解像度對圖像高度來說是「規格化」的,因此我們可以通過解像度測試圖表,對比成像縱橫比不同的數碼相機的解像度高低。
正是由於照片高度的「規格化」,我們可以通過照片縱橫比,由水平LPH推出垂直線條的絕對值,或由垂直LPH推出水平線條的絕對值。例如,垂直線條的絕對值等於水平LPH乘以縱橫比。在上面CP8700的例子裡面,我們知道水平LPH為1,600,照相機成像縱橫比為4:3,於是樣張的垂直線條的絕對值通過計算可得:1,600 x 1.333 = 2,133。
聰明的讀者看到這裡一定會發現:3,200,000(2,133 x 1,500)明顯比樣張的解像度8,000,000 (3,264 x 2,44低。其實原因很簡單,因為數碼相機感測器的顏色過濾排列裝置需要對信息進行插值計算,此外,許多照相機的防鋸齒濾鏡也需要插值計算。然而,在前面提到的Foveon感測器中,圖像的解像度與感測器解像度比較接近。光學系統的限制使很多數碼相機不得不使用一塊小小的感測器來獲得銳利的圖像,這種做法同樣會影響圖像的解像度。
5°對角線LPH
RAW圖像格式
在開始這個專題之前,筆者在這裡首先說明一點:RAW並不是一個英文縮寫,RAW就是RAW,中文解釋是「原材料」或「未經處理的東西」。RAW文件包含了原圖片文件在感測器產生後,進入照相機圖像處理器之前的一切照片信息。用戶可以利用PC上的某些特定軟體對RAW格式的圖片進行處理。
RAW格式的儲存和優勢
通過對顏色過濾排列的專題的了解,我們應該知道傳統的感測器中,每個象素只負責獲得一種顏色。每個象素承載的數據通常有10或12位(12位最常用),而這些數據就能儲存到RAW文件裡面。照相機內置圖像處理器通過這些RAW數據進行插值運算,計算出三個顏色通道的值,輸出一個24位的JPEG或TIFF圖像。
TIFF或JPEG(24位)
雖然TIFF文件保持了每顏色通道8位的信息,但它的文件大小比RAW更大(TIFF:3×8位顏色通道;RAW:12位RAW通道)。JPEG通過壓縮照片原文件,減少文件大小,但壓縮是以犧牲畫質為代價的。因此,RAW是上述兩者的平衡:既保證了照片的畫質和顏色,又節省儲存空間(相對於TIFF)。一些高端的數碼相機更能輸出幾乎是無損的壓縮RAW文件。
RAW的適用性
許多圖像處理軟體可以對照相機輸出的RAW文件進行處理。這些軟體提供了對RAW格式照片的銳度、白平衡、色階和顏色的調節。此外,由於RAW擁有12位數據,你可以通過軟體,從RAW圖片的高光或昏暗區域榨取照片細節,這些細節不可能在每通道8位的JPEG或TIFF圖片中找到。
RAW的弊端
RAW有一個明顯的弊端:隨著照相機牌子和型號的不同,它們輸出的RAW格式也不同。用戶在處理RAW格式圖片的時候必須使用廠家提供的專門軟體。這為圖像處理帶來了諸多不便。此外,相對於JPEG和TIFF格式的圖片,打開和處理RAW文件要耗費更多的時間。為了解決這個問題,有的數碼相機可以讓用戶拍攝照片的時候同時以RAW與JPEG格式儲存照片。隨著照相機圖像處理速度越來越快,記憶卡容量越來越大而且越來越便宜,上述的做法將不再麻煩了。同時記錄JPEG和RAW格式照片,可以讓用戶使用常規的圖像處理軟體組織和編輯照片(JPEG);當需要獲得處理精細的照片或需要改善照片缺憾(如白平衡不正確和高光/暗部細節缺失 )的時候, 用戶可以使用RAW解決問題。除此以外,現在越來越多第三方軟體製造商製造一些兼容性強的圖像處理軟體,讓多個品牌、多個型號的照相機都能使用同一個軟體處理其輸出的RAW照片,解決RAW的兼容性問題。Adobe Photoshop CS就是其中一個例子。然而,Adobe Photoshop CS並不能像廠家的專門軟體那樣,提供全面的RAW處理設定。兼容性不夠強仍然是限制RAW格式發展的最大障礙。
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