第三章数码照相机的曝光与测光

1、第一节 数码照 相机的曝光与曝 光量 摄影的目的就是记录现实生 活中富于变化的各类事物。这一 切取决于正确曝光。 一、曝光（Exposure） v摄影时控制照相机的光圈和快门速度，让外 界景物所反射的适量光线通过镜头到达图像 传感器（CCD或CMOS）上形成影像，这 个过程就称为曝光。曝光之后，数码相机经 过运行复杂的自动程序，就可以得到一张完 整的数码照片。可以说曝光是摄影过程的基 本技术，同时曝光也是摄影艺术的一种表现 手段。 影响数码照相机的曝光有四个 因素：光线的强弱、相当感光度 的大小、光圈与快门速度 。数码 照相机曝光的过程就是依据光线 的强弱、相当感度的大小，调整 光圈与快门速度，让适量的光线 到达图像传感器的过程。 知识链接：胶卷的曝光 摄影时控制照相机的光圈和快门速度，让 适量的光线通过镜头到达感光胶卷，使其发 生光化反应形成影像潜影，这个过程就称为 曝光。曝光引起胶卷的不同区域受不同程度 光线的影响，卤化银晶体还原为不同密度的 金属银潜影，有了潜影的感光材料再经过显 影、漂白、定影等处理，就形成了可见的影 像。 二、曝光量 v曝光量定义为图像传感器（CCD或CMOS

2、 ）所接受的光量，曝光量用H表示。 v用公式表达为：H E t。 vE为照度，单位是勒克斯；t为感光材料受到 光线照射的时间，单位是秒。曝光量H的单 位为勒克斯秒。 知识链接：照度 v照度又称投射光，是描述被摄体受照表面被 照明的程度。照度定义为单位面积上所接受 的光通量。照度E用公式表示为： E = A 为光通量，单 位为流明 E为照度，单位 为勒克斯（lx） A为受照面积， 单位为平方米 照度的大小与光源的发光强 度有关。光源的发光强度越大， 则照度越高。如果光源的发光强 度不变，则光源距离被摄体越近 ，被摄体的照度越高。照度与距 离平方成反比关系 。 这一规律适用于发光均匀的点光源。 对于太阳来说，因为它与地球的距离可以 看做无限远，而拍摄距离的变化可以忽略 。因此太阳被当成平行光源而不是点光源 。因此我们说太阳照射到地球上的照度是 均匀的。照度与被摄景物表面的反光特性 无关。一旦光源的强度与位置确定了，被 摄体的照度就确定了。不论被照物是什么 物体，例如我们在某一光源同一距离处放 一个白色石膏与一个黑色木雕，分别测量 二者的照度，发现二者的照度是一样的。 不同环境下的照度可以参

3、考表1-1 表1-1 不同环境下的照度 景物及环境照度/lx 黑夜0.0010.002 月夜 0.020.2 能够辨别方向 0.1以下 阴天室内 510 阴天室外 50500 晴天室内 1001 000 晴天树荫下 1 000 晴天室外 10 000100 000 知识链接：亮度 v反光面或透光面在人眼观察方向看到的明暗 程度叫亮度。被摄景物的亮度与被摄体受到 光线照射的强度E和被射体的反光率 有关 。用公式表示为： B = E / B为亮度，单 位是坎德拉 E为照度 为反光率 为圆周率 在相同的照度下，反光率越 高的景物亮度越高；反光率相同 的物体，受到照射的照度值越高 ，则其亮度值越高。 反光率 是描述被摄体表面对光 线反射的程度的参数。反光率被定义 为反射的光通量与入射的光通量之比 。反光率 通常用百分比表示。 0 ，表示物体完全不反射光线，是理想 的黑色。 100%，表示物体完全反 射光线，是理想的白色。0 100%时，物体是不同等级的灰色（包 括不同灰度级的彩色）。 自然界中的物体反光率介于0% 100%之间，根据人眼的习惯， 在40%以 上的物体，给人的印象是白色或浅色的；

4、 在10%以下的物体给人的印象是黑色的 ，介于二者之间的是中等反光率的物体。 不同物体的反光率可以参考表1-2。 表1-2 不同物体的反光率 物体 刚下的雪 95% 光亮瓷器 90% 白石膏 90% 白纸 76% 白布 50% 浅肤色 38% 水泥 28% 绿叶 20% 深肤色 20% 砖墙 12% 黑纸 18% 黑漆 4% 黑布 11% 黑线绒 10.8% 续表： 三、“每个细节的再现”正确 曝光 v正确曝光有两种含义：第一层含义是真实客 观地记录现场的光线、色彩、影调。第二层 含义是正确表达作者的创作思想、意图和感 情，使画面有较强的艺术感染力。曝光准确 时能得到清晰而真实的影像，曝光不足或曝 光过度都会降低影像的质量。 1曝光过度。表现在照片上，影像浅淡，景物 明亮部分全是白的，分不出层次，色彩亮度 较高但饱和度差，像褪了色一样，如图1.1所 示。 图1.1 2曝光正确。表现在照片上清晰度高， 色彩还原好，能够充分记录被摄景物的明 暗关系及所有细节，同时被摄景物影调层 次表现丰富，如图1.2所示。 图1.2 3曝光不足。表现在照片上，影像灰暗 ，不通透，景物反差较小，暗部无层次，

5、 色彩不鲜艳，如图1.3所示。 图1.3 友情提示: 正确曝光的标准 由于曝光是作为造型的一种艺术手段，所以衡量正确 曝光除了技术标准外，还有一个艺术标准。这个标准就是 看它能否表达作者的创作思想、意图和感情；能否渲染环 境气氛、产生意境；能否有较强的感染力。对于摄影艺术 来说，并没有一个绝对的界限来划分正确曝光与不正确曝 光。因为根据被摄对象的不同、表达主题的不同，有时希 望照片的调子明快，有时希望沉闷，在曝光控制上，要根 据拍摄意图做些调整。图1.4海的乐章为了表现水面的 高调效果，增加曝光量进行拍摄，画面曝光过度。图1.5 归途为了形成低调效果，减少曝光量进行拍摄，画面曝 光不足。 图1.4 海的乐章 王建平摄 图1.5 归途 王建平摄 四、 EV值 v曝光量由光圈和快门速度共同控制，由此可 以用快门与光圈描述曝光量。而且相同的曝 光量可以有一系列不同的光圈与快门速度组 合。因此为了描述方便，用EV值表示就简 单多了。 EV值在英语中是Exposure Value的 缩写，意思是曝光值。EV值和光圈、快 门速度的关系用公式表示为： 当光圈为f/4、快门速度为1/60s的曝 光组合

6、的EV值为： EV3.321lg 3.321lg (1660) 10 同理可以求得光圈为f/5.6快门速度为 1/30s、光圈为f/2.8快门速度为1/125s、光 圈为f/8快门速度为1/15s的曝光组合以及所 有曝光量与光圈为f/4快门速度为1/60s等价 的曝光组合，它们的EV值也是10。表1-3列 出了不同光圈、快门速度所对应的EV值。 同理可以求得光圈为f/5.6快门速度为 1/30s、光圈为f/2.8快门速度为1/125s、光 圈为f/8快门速度为1/15s的曝光组合以及所 有曝光量与光圈为f/4快门速度为1/60s等价 的曝光组合，它们的EV值也是10。表1-3列 出了不同光圈、快门速度所对应的EV值。 表1-3 1 1.4 2 2.8 45.6 8 11 16 22 32 1012345678910 1/21234567891011 1/423456789101112 1/8345678910111213 1/154567891011121314 f EV值 t 1/30 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1/60 6 7 8 9 10 11 12

7、 13 14 15 16 1/125 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1/250 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1/500 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1/1000 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 用EV值表可以很方便地找到同一曝光 量的不同曝光组合。EV值相差1，则曝光 量相差一档，或者说相差一级光圈。EV值 也可以用来表示照相机的一些技术指标， 以及表明照相机测光表的测光范围。大多 数测光表也以EV值来显示所测得的亮度或 照度。 EV值也可以不是整数。如用光圈为f/ 6.7、快门速度为1/125s，则EV值为12.5。 第二节 测光表 的测光原理与测 光方法 要把被摄体的形态、色彩、质感等完 美的表现出来，获得高质量的影像效果， 是以正确曝光为前提的，而正确的曝光又 离不开准确的测光。了解测光表的测光原 理和使用技巧有助于提高曝光的成功率。 根据测光表测光方式的不同，测光表 分为反射式测光表（图2.1）、入射式测光 表（图2.1）和点式测光表（图2.2）

8、。目 前的测光表都兼有测量入射光和反射光的 两种功能。 图2.1 测光表 图2.2 点式测光表 一、反射式测光表 v反射式测光表测定的是被摄体反射光线的亮 度，所以反射式测光表又叫亮度测光表。照 相机内部的测光系统都是反射式测光表，它 易受物体表面反光率的影响。这种测光表都 装有限制计量受光范围的装置，其受光范围 根据用途不同而各异。普通测光表的受光范 围在4555左右，基本和标准镜头的视场 角相同。 1.反射式测光表的测光原理 v反射式测光表对于任何被摄体都是按基准反 光率18%的中灰色调进行测光。即不管 你把数码相机对准什么色调的物体进行测光 ，它都“认为”被摄对象是18%的中灰色调， 并且提供再现18%的中灰色调的曝光量，所 以只能把反光率18%的中灰色调表现得正确 。 v这样拍摄时如果被摄对象是18%反光率的中灰色 调，包括各种景物的综合亮度是成18%中灰色调 时，按照照相机测光读数推荐的曝光组合就能产 生正确的曝光. 在平时正常光线照射情况下，按照 反射式测光表提供的曝光数据都可以正确还原我 们看到的景物。这是因为在均匀的光线照射下， 被摄景物中亮色调、中间色调以及暗色调混合

9、后 ，会产生一种反射率接近18%的中灰色调，所以 按照测光表提供的数据拍摄能得到正确的曝光。 v反射式测光表是没有视觉的。例如你把反射 式测光表对准白色物体或黑色物体，它不能 感觉物体是白色的或是黑色的，应该再现为 白色或黑色，反射式测光表所能做的，只是 指出测光对象的亮度有多大，然后告诉你把 这种测光亮度再现为18%中灰色调需要怎样 的曝光组合。 v当被摄体以浅亮色调为主，或位于如天空、波光 粼粼的水面、雪地、白墙等大面积亮背景前拍摄 ，或逆光拍摄时，按照测光表获得的数据曝光通 常会产生曝光不足的现象。这是因为，当你将反 射式测光表对准一堆白雪测光时，它不认为白雪 是白色的，而认为白雪是18%的灰色，并提供把 白雪再现为灰色调所需的曝光数据，这样白雪被 拍成灰色的雪，产生曝光不足，如图2.3所示。在 实际拍摄时，为获得准确的影调和色彩再现，需 要增加1到2档的曝光量，图2.4就是在测光数据基 础上增加两档曝光量拍摄的，白雪颜色还原正常 。 图2.3 按照反射式测光表获得的数据曝光， 白雪被拍摄成“灰”雪，曝光不足 图2.4 增加2档曝光量，曝光正确 v当被摄体以暗色调为主，或主体位于大面积深暗 背景前拍摄，按照测光表获得数据曝光通常会产 生曝光过度的现象。这是因为，当你把反射式测 光表对准暗色调主体，如黑煤测光时，它认为黑 煤是18%的灰色，并提供把黑色再现为灰色调所 需的曝光量，这样黑煤被拍成“灰煤”，产生曝光过 度，如图2.5所示。在实际拍摄时，需要减少1到2 档的曝光量才能产生正确的曝光，如图2.6所示。 图2.5 按照反射式测光表获得的数据曝光， 黑煤被拍摄成“灰煤”，曝光过度 图2.6 减少1.5档曝光量，曝光正确 点石成金： v要取得准确的的曝光效果关键在于“找准测 光对象”，即对接近18%中灰色调的被摄体 测光，否则就要进行曝光补偿。曝光补偿的 基本原则是：“白加黑减，亮加暗减”。 2反射式测光表的测光方法 （1）机位测光法 （2）灰板测光法 （3）近距测光法 （4）代测法 （1）机位测光法 机位测光法是最普及的测光方法，如图 2.7所示，摄影者直接在拍摄位置上用测光 表对准被摄体测光，它得到的是被测量景物 范围内

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