文博教程 | 博物館攝影系列——了解你的相機

▲ 頂圖:藥師佛·首都博物館(攝影:@曲吉將燦)

今天談針對博物館的照相機原理。博物館裡主要是近距離靜物,所以我不會拿動物攝影和風光攝影舉例。如果國博的截屏看不出細節效果,請到原文頁面來看大圖。

對於急性子的、或早已熟悉照相機原理的朋友,攝影原理有個簡版:

  • 人眼覺得「夠亮了」的地方,大部分相機覺得十分吃力。

  • 在同一機位拍攝同一景觀,即使是不同型號的相機,如果它們採用相同的攝影參數,則得到的照片明暗相同。

  • 調節光圈(A)類似於調節瞳孔,光圈越大,進光量越大。

  • 光圈越大,遠近不一的物體在照片里的虛實差別越大(所謂景深越淺)。

  • 表達光圈的數字是一個分母,這個數字越小,光圈越大;反之光圈越小。

  • 快門打開時間(T或S,曝光時間)越久,成像越明亮。

  • 曝光時間越久,越受不了相機或物體的抖動。手持相機1/15秒或更久,多數人的照片會糊成一片。

  • 焦距越長,視野越小,細節放得越大。

  • 焦距越長,視野越小,進光量越小,成像越暗。

  • 感光度(ISO)越高,成像越明亮。

  • 感光度越高,照片上的噪點越明顯。

  • 相機自動測光所依據的原則是「18%灰度」,如果展品和背景的明暗對比強烈,則需要使用曝光補償。

  • 以上每句話都會有對此情況的一般價值觀判斷(語境是博物館)。例如「照片糊成一團」不是好事;還有些是中性的知識而已,談不上好壞;或者取決於拍攝者的意圖,例如「虛實差別大」這件事,依賴於攝影者想怎樣表現展品——例如頂圖的這尊首博藥師佛照片,他身後的四世班禪像是故意被拍虛的,既突出主題也造成空間的感覺。

    可以看出,幾乎沒有一樣參數是單向笑哈哈的。在許多博物館黯淡的燈光下,你想讓拍出來的展品明亮,就得增加曝光時間,冒照片糊掉的風險。你想隔著玻璃拍個細節,用鏡頭把那個角落拉過來,進光量立刻降低,曝光時間隨即被相機自動延長,拍出來又是糊的。你把感光度調上去了,總算快門速度縮短到1/20秒了,以為拍清楚了,回家一看,圖片上密密麻麻地全是噪點。

    簡短版本的攝影原理就說到這裡,如果你覺得,從這些句子足以悟出許多針對博物館量身定製的攝影要領,太好了,祝你拍出好片,共同支持博物館推廣。如果你覺得看完上面這些還是覺得沒把握,或者不太了解「光圈」、「感光度」、「景深」、「曝光補償」這些概念,歡迎繼續往下讀。

    以下內容是技術乾貨

    主要說的是「攝影參數如何影響你的照片?」,而不太涉及藝術和審美的觀點——俺的藝術審美水平很低,不敢輕易拿出手。這些技術帖對大家的知識背景要求,是能回憶起粗淺的光學——凸透鏡成像那部分——就可以了。

    語境依然是博物館的近距離靜物攝影,假設技術界的普遍價值觀是:拍得越清楚越好,拍得越明亮越好,當二者抵觸時,舍明亮而取清楚。這個價值觀不覆蓋藝術審美,有時,審美要求我們拍得黯淡模糊,這不要緊,把東西拍模糊是我們的天賦,而學會拍清楚卻不容易。

    對讀者手裡照相機的期望,在《器材準備》(點擊「閱讀原文」可查看)一節里已經說過,不算高也不算低。不算高者,只要不是全自動傻瓜機就可以了。不算低者,希望不是全自動傻瓜機。這兩句話聽起來怎麼是一個意思?之所以說要求不高,因為買個能手工設置參數的相機不難也不貴。說要求不低,是因為博物館裡拿全自動傻瓜機的還是居多。

    正義:「傻瓜機」這個詞,對讀者老爺沒有鄙視的意思。大家都知道這個詞的本意:只要會開機、會按快門、知道打開鏡頭蓋、按快門的時候手指不要擋著鏡頭,就可以了。傻瓜機是如此的自作聰明,以至於沒有給攝影者留下任何空間,所以也用不著寫技術指南。後面要說到的這些技術和設置,傻瓜機的「大腦」其實也是用到了的。但是它做出了決定之後,悶在心裡不說,你按下快門前不知道它會幹什麼——就算知道也徒呼奈何——只有把照片傳到計算機上之後,才能從照片的詳細信息里,得知它做過什麼決定。如果這種做事風格放在人身上,我是不能輕易把他當隊友的。

    如何快速辨認你的相機是不是傻瓜機?如果你在相機上能找到類似Auto、P、A(或Av)、S(或Tv)、M等字樣,像下邊這張圖,那麼事情就很靠譜了。如果它只有拍攝和回放兩檔,頂多再加個視頻檔、或者加個小花的按鈕和閃光燈按鈕,那它可能是個傻瓜機。

    ▲ 相機的攝影參數撥盤

    現在正式上乾貨

    經常見到攝影教材上說:「照相機就像人的眼睛。」卻不繼續把這個比方打下去,很快就扯到了光圈、快門、焦距這些聽不懂的詞兒,越說越雲遮霧罩。這樣對觀眾不負責,好比接人上了船,划到江心船夫跳了江,那就是打劫的勾當了。俺也是從這句話開始說:照相機就像人的眼睛。那麼,我們來想想,如果我們想看清楚眼前的景色,有哪些因素會影響到這個任務?

    從晴天大太陽的室外走到一個倉庫里,我們通常會眼前一黑。瞪著眼站上十秒,這十秒里,我們的交感神經興奮,使瞳孔急劇擴大,直徑從一毫米擴到五、六毫米。順便說一下,因為這個原因,古人云:「月上柳梢頭,人約黃昏後。」黃昏時適宜約情人,除了黑暗本身可以遮掩瑕疵之外,還因為大瞳孔的眼睛看起來更加深情。瞳孔放大之後,進光量就上來了。由於瞳孔面積與其直徑平方成正比,從一毫米擴到六毫米,進光量不是升到六倍,而是三十六倍。這個倍數,足以讓我們看到倉庫里的東西。再回到太陽下時,又會覺得白花花一片地刺眼,副交感神經急忙起床幹活,把瞳孔縮小,以免眼睛燒壞。像瞳孔這樣控制進光量的結構,在照相機里叫做「光圈」(Aperture),在相機上的符號是A。

    眼睛沒有和相機「快門」相對應的東西,你可能說眼皮是,仔細想想,眼皮只是鏡頭蓋而已。眼睛更像攝像機而非照相機,看過的東西只有1/16秒的視覺暫留,而不會把興奮持續累積到視網膜上(更精確地說,是視神經的傳導路線上)。但我們可以想像,如果視網膜能夠持續累積興奮,那麼我們晃動腦袋時,就會看到下邊圖中這樣的蠟燭。在相機上,快門的符號是S(Shutter)或T(Time,指曝光時間)。

    ▲ 晃動鏡頭長時間曝光的蠟燭

    人眼的前端有一片晶狀體,由一組肌肉控制,不管看遠景還是近物,它都能很快地調整曲率,把聚焦的光投射到視網膜上,讓我們看清楚——如果我們既不近視也不老花。在相機里,我們調整的是「焦距」。

    一個人老了,說自己「老眼昏花」。昏花者,昏且花也。「花」是焦距不對,「昏」則是說,眼睛成像不如年輕人銳利了。白內障是一個原因,視網膜老化也是個原因。年輕有為的眼睛,我們稱「感光度」(ISO)高,昏昏暗暗的眼睛,我們稱感光度低。不過,這個類比有處細節和相機的世界不同:年輕人的眼睛,看東西明亮而銳利。而照相機出於技術限制,則是明亮而過敏。回頭我們講到感光度時細談。

    再重溫一下這些術語

    如果把相機比作眼睛,那麼瞳孔在照相機上是「光圈」。影像在視網膜上興奮暫留的時間是「快門速度」或「曝光時間」。分別看清近處和遠處的東西,晶狀體調節的是「焦距」。視網膜的感光能力,在相機上叫「感光度」。至於閉上眼睛兩眼一抹黑,那是你的鏡頭蓋忘記打開了。

    如果我們一步步解析自己看東西的過程,就能在博物館裡,逐條考慮上面談到的每個參數。

    1. 睜開眼睛(打開鏡頭蓋)。

    2. 評估一下展品附近的亮度,自己需要多敏感的視網膜?(感光度)

    3. 根據這個視網膜的質量,需要瞳孔放多大,才能進來足夠多的光?(光圈)

    4. 需要在視網膜上累積多久的光線,才能看得足夠清楚,又不至於拉絲重疊?(快門)需要看清楚近處的這個碗邊,還是遠處的那個碗邊?(焦距)

    現在,依次再細說這些參數,進而敘述更複雜一些的概念。今天這一章的內容是介紹攝影原理,還沒到給出博物館攻略的時候,所以,如果讀完還是不知道在博物館裡該怎麼做,不用擔心,總有一天我會講到的。

    先說光圈

    光圈類似於人的瞳孔,是決定進光量的。直徑五毫米的瞳孔比直徑一毫米的進光量大多少?不是五倍,而是二十五倍。因為瞳孔是一個圓,不是一條線。計算圓面積的時候,是要把直徑平方一下的。

    所以,摸出你的相機,把攝影模式調到A或Av(光圈優先),調整轉輪或者按鈕(看你的相機有什麼),就可以看到光圈的數字在變。這組數字很有意思,類似於2、2.8、4、5.6、8、11、16……中間也許會插播別的數,但這些數是很普遍的。這個序列的每兩個相鄰數字之間,是個乘以1.4的關係。

    為什麼是1.4?因為2的平方根約等於1.4。光圈的這個數字代表:瞳孔直徑縮小到最大口徑的多少分之一。當光圈從2調到2.8時,瞳孔直徑縮小了1.4倍。進光量減少了兩倍。(剛才說,進光量和直徑是平方關係)光圈每跳1.4,進光量跳2。數越大,進光量越小。業內人士說「大光圈」,意思是「小數字」。

    照相機的光圈比瞳孔還多一樣功能。它不但能控制進入相機光線的強弱,還能決定被拍攝主體以外的景物成像效果。例如,拍頂圖的藥師佛時,@曲吉將燦童鞋非但不需要後面的班禪銅像清楚,甚至希望那尊像越模糊越好。而如果是拍哈德良和安提諾烏斯的合影(下),就希望他們小兩口在照片里同樣清楚了。

    ▲ 哈德良和安提諾烏斯·大英博物館

    被攝主體以外的景物,虛化到什麼程度,這個概念叫「景深」。景深越深,虛實對比越弱。景深越淺,虛實對比越強。首博藥師佛那張照片,是一個很淺的景深。

    光圈決定景深的原理

    兩個小物體A和B,放在和鏡頭距離不同的位置。當鏡頭看清A時,就無法同時看清B。B的光線通過鏡頭後,不能像A一樣匯成一點,而是攤成一個圓。如果鏡頭的受光面積增大,B就有更廣的光路選擇,就能攤成更大的圓,B也就更加虛化。所以,用大光圈可以增強虛實對比,即讓景深變淺。依此原理,儘管數值相同的光圈參數可以給哪怕不同型號的相機帶來同樣的明暗(原理稍複雜,不題),但鏡頭直徑迥異的兩部相機,同樣設為大光圈時,景深效果一定迥異,口徑越大,景深越淺。鏡頭豆大的手機攝像頭,只有靠「移軸」效果來模擬此效果了。

    下面這兩張圖,是對同一把彩筆,使用不同的光圈拍攝的例子,用來說明光圈如何控制景深。2.8的大光圈,景深淺,最遠處的黑色筆上的「0.5」字樣看不清楚,唯一清楚的綠色筆,成了畫面上吸引眼球的部分。另一張照片,使用了8.0的小光圈(大家要習慣這個「大/小」數字反轉的稱謂),景深相當深,五枝筆都能看清楚,這張照片的主題就不那麼突出,或者說,觀眾會認為照片強調的是一把彩筆。

    「光圈決定景深」這個原理,為什麼不能在人眼得到驗證?

    原因有二:

    一、瞳孔比起照相機來還是太小了:誰有直徑大於兩厘米的瞳孔可以舉個手。

    二、人眼喜歡自動對焦。你看清楚一枝筆,然後你眼睛想瞧瞧其它的筆是不是給虛化了。你的眼睛轉到哪兒,就開始對焦到哪兒,弄得其它的筆成像總是很實。

    有童鞋舉手說:我看遠處的東西的時候,近處的東西就會重影,反過來也一樣。這說明人眼也可以驗證景深。我說:不不不,這不是什麼景深,這是因為你長了兩隻眼睛。閉上一隻再看,就沒重影了。

    快門速度

    快門速度,或稱曝光時間,最顯而易見的效果就是影響照片的整體亮度。除此之外,快門速度還決定了照片的虛實。在一個酒吧里拍攝調酒師嫻熟的動作,或者攝影師的手在不停地抖,結果都會糊成一片。在博物館裡,雖然展品不會滿天飛來飛去,但攝影師的手抖還是不能避免,這是影響博物館攝影質量的最大殺手。

    在保證光強的前提下,多數人希望曝光時間越短越好,以便獲得清晰的圖像。也有人出於藝術創作的需要,有意長時間曝光,以得到意想不到的效果——當然,短時間曝光的藝術性不亞於長時間曝光,我所要表達的是,長時間曝光對於攝影師的技術要求更加高一些。

    很多數碼相機里,光圈和快門都是互相影響的,如果你用Av模式,選了大光圈(小數字),更多的光可以同時進入鏡頭,相機就會把快門調快,反之則調慢。如果你用Tv或S模式,選了低速快門,感光片暴露於景物的時間增加,相機就會把光圈調小(大數字),反之則調大。

    既然大光圈和慢快門都能讓照片變亮,那麼它們的區別在哪裡?

    上頭談光圈時說過,光圈決定景深,即垂直於照片平面的景物虛實,而快門速度決定的,是處於照片平面上全體景物的虛實。換句話說:從光圈上,我們看到了空間的差異。從快門上,我們看到了時間的流逝。

    現在說焦距

    對焦在動物攝影時通常是個大問題,動物的速度太快,尤其是順著鏡頭方向跑的。按下快門時,一秒前的對焦就失效了。在博物館靜物攝影時,一般不會有這個問題。

    博物館的對焦不準,一般有三個原因:

    1

    被攝物體和鏡頭之間有障礙物

    例如麥積山石窟的塑像基本上都在鐵欄杆後面,自動對焦時很容易對到欄杆。辛棄疾詞「把吳鉤看了,欄杆拍遍,無人會,登臨意。」說的就是,去一個兵器展,對焦不準,拍了一堆欄杆的照片,回去秀遊記時,基友們都不知道他跑到博物館白忙活啥了。

    2

    被攝物體天生朦朧,相機看傻了

    例如玉器、汝窯、定窯和龍泉窯都是這樣的天生麗質。哥手裡沒有很失敗的片子,只能發些近乎失敗的,意會一下(留意龍泉窯那張)。

    3

    拍攝者犯猶豫,不知道該對什麼好

    俺的理解是,對焦到被拍攝主體的最攫取你的眼光的地方。如果是人物動物形象,盡量對焦到眼睛。如果是植物形象,盡量對焦到花蕊——打住,現在是描述攝影原理,還沒到給出秘訣的時候。

    再說感光度(ISO)

    感光度這個詞,等同於膠捲時代的「你用的幾度的膠捲?100度。」嗯,這是在用一個更艱深的詞來解釋一個艱深的詞……這麼說吧,在膠捲時代,它衡量的是膠捲的成像速度,即鹵化銀乳膠接受光刺激後化學反應的速度。在數碼相機時代,半導體感光片也有同樣的概念,即感光單元(像素)里的電荷對光的敏感程度。你可能會問,為了防止照片虛,感光度越高不是越好么?回答是,高感光度有個副作用——過敏,過敏原不在別處,就是半導體里的熱雜訊。當感光度提高時,雜訊跟著有用信號一起被放大,就出現了星星點點的變色和顆粒。有趣的是,膠捲也是如此,感光度高的膠片成像顆粒也大,麻麻點點的(有些攝影家追求這種效果)。

    這篇文章的題目是「了解你的相機」,除了介紹攝影原理之外,主要的原因就是,我想請讀者現在就做這麼一件事情——了解你的相機在高感光度下的粗糙程度,在我看來,這是相機最隱蔽、也最沒有通行標準的重要指標了,買相機前,讀廠商的產品規格完全不可見,買到手後拍了片,才能知道。進博物館前,了解相機在高感時的表現,當你置身於博物館嚴苛的布光條件下,就不會盲目升感光度。對我的松下LX3做過這樣的測試後,就知道它在博物館攝影時的感光度上限是400,一到800就糊得不能看了。佳能G12可以勉力支撐到1600。在現實生活中,我從來不用高於200的感光度,而是通過苦練鐵手來保證照片質量。

    接下來要說的是木乃伊級的乾貨了

    博物館裡還容易遇到下面兩個概念——

    曝光補償和色溫

    2009年7月22日,在長江流域有一次日全食,我跑到杭州去看,出發前我給北京的同事們留了封email說:在北京你們將只能看到日偏食,請千萬不要用肉眼直接看太陽,因為月牙形的太陽比完整的還要危險。眼睛是一個很笨的器官,它根據整個視野的平均光強,而不是最亮部位,來決定把瞳孔張多大。當太陽變成月牙時,眼睛就想,好暗的天啊,我把瞳孔擴到五毫米吧。可這時太陽露出來的月牙部分和平時一樣亮,再碰上一個怒張的瞳孔,就可以成功地把黃斑燒掉。

    照相機和眼睛一樣傻,如果你不做任何特別設置的話,相機就評價整個視野里的光強,自動調整參數,使得最終得到的照片平均受光為灰度18%。這個「灰度18%」是個行業標準的經驗值,是統計了大部分「正常的」照片而得到的,而博物館通常就是一種「不正常」的地方,例如故宮文華殿或首都博物館的佛像展廳,相機一到這裡就想:好暗的屋子啊,我把光圈開大些,把快門放慢些,這樣可以把屋子拍出個灰度18%。

    讀者老爺們一定看出這裡出問題了。我們要的是展品,相機想拍的是房間。當它把房間拍出18%時,展品就亮得刷白了,這種現象叫「過曝」。下邊這尊首博的觀音像,就過曝得細節全無,確實沒法看。

    ▲ 景德鎮窯青白釉觀音坐像·首都博物館

    (曝光過度)

    和過曝相反的情形也有,背景極亮,展品暗黑時,相機就不考慮展品的感受,用小瞳孔瞥了它一眼,飛快地拍完了,放到大屏幕上一看,黑不溜秋一小坨,背景倒是拍的繪聲繪色的。這種現象叫「曝光不足」。

    相機廠商知道攝影者會遇到這種問題,他們給出的對策是曝光補償。

    曝光補償有正負兩個方向

    正向補償,或稱「加曝光」,是為了讓相機別被明亮的環境誤導,再努力睜大眼睛多看一會兒;

    負向補償也稱「減曝光」,是告訴相機別再徒勞無功地往黑暗裡看了。

    你看看自己相機的撥盤,或者在菜單里翻翻,看看能不能找到一個從-2到+2,每檔變化1/3的東東,如果找得到,這個就是調節曝光補償的地方。

    下邊這張照片,是四川博物院的一尊文殊師利菩薩。這張照片整體發黃,是因為色溫不對。最有趣的是,當時在場有位老先生,漫不經心地走到我身邊,悄悄地說:「注意色溫!」

    ▲ 文殊師利菩薩·四川博物院

    (色溫不對)

    色溫的意思是,照亮物體的光源的溫度。紅橙黃最低,綠藍紫最高。這和大家的直覺有點相悖,因為我們都把紅橙黃稱為暖色,而綠藍紫被稱為冷色調。而在物理上,紅色恰恰是熾熱的物體剛剛開始發光時的顏色,溫度再往上升,就會漸漸變黃,進而白熱,進而發藍。天上的恆星,藍色的都是最熱的,例如參宿七、天狼、織女,而紅色黃色的都是冷恆星,有的都快掛了,例如參宿四、心宿二、畢宿五,等等。拍這尊文殊菩薩時,相機處於手動色溫模式,它以為光源是熱得多的太陽——而現實是白熾燈——結果就拍出了這幅冷得多的照片,整體發黃。

    在相機里,色溫也稱為「白平衡」。你翻翻菜單,看看能不能找到。大部分相機出廠都被設置為自動白平衡(Auto White Balance,AWB),手工可選的小圖標應該還有好多光源:太陽、陰天、白熾燈、熒光燈,等等。

    現在我們再來回顧自己看東西的過程,加上曝光補償和色溫兩項:

    1.睜開眼睛(打開鏡頭蓋)。

    2.評估一下博物館的布光,和展品反差大不大?(曝光補償)

    3.評估一下展品的照明光源,是不是顏色古怪?(色溫)

    4.評估一下展品附近的亮度,自己需要多敏感的視網膜?(感光度)

    5.根據這個視網膜的質量,需要瞳孔放多大,才能進來足夠多的光?(光圈)

    6.需要在視網膜上累積多久的光線,才能看得足夠清楚,又不至於拉絲重疊?(快門)

    7.需要看清楚近處的這個碗邊,還是遠處的那個碗邊?(焦距)

    現在,你是不是對自己的寶貝相機多了份了解呢?如果是,那麼我連夜寫博的努力就沒白費,真的可以說「我們博物館見」了!

    (原文鏈接:http://mlei.co/blog/?p=5300)

    - END -

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    納新吐故相關注

    懷抱觀古今


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