简明ＦＯＴＯ词典：反差与动态范围

随着数字时代的到来，数码相机已经逐渐进入到普通家庭的生活，我们可以拿着它随心所欲地捕捉各种精彩瞬间。然而， 您对于手中的助手是否了解？数码摄影涉及哪些必须了解的概念？《简明FOTO 词典》就将通过常用的摄影词汇和基本概念，按影友拿起相机到具体使用的流程，让更多的新影友正确认识和掌握这些词语的专业概念，并能够将其运用到实际拍摄中，达到知之有用且能用的目的。

170 年来， 从摄影的黑白时代到彩色时代，有一个专业术语是摄影师最常用的，这就是“反差”。到了数码时代的今天，又有一个新术语频繁出现在书刊上，这就是“ 动态范围”。那么，这两个术语是什么意思呢？

一、反差

在摄影中，反差是一个多义和综合的概念，指景物或影像的明暗之间的差距。这其中又分被摄物体表面的明暗之差、照明光源的明亮程度区别、照片上影调最浅亮与最深暗的差距，等三种不同的应用。同一个术语多用途，所以这也就经常让初学者迷惑和混淆。

对于被摄物体来说，反差是景物中亮部和暗部之间的亮度对比。即我们常说的被摄物体反差，景物亮度对比大称为景物反差大，反之为小。例如青年摄影家张会迎拍摄的《长辫子》（图１），黑色长发与白衣雪肤同时出现，就是极大的反差。而黄土地中穿黄色衣服的人，就是小反差。

对于照明光源来说，反差是衡量光源中最亮与最暗之间明亮度的差异，在专业上它可以用量化的烛光值和功率大小来表述。如有1000瓦灯泡与500瓦灯泡分别照明反光率相同的对象（如人的左右两边脸部），就产生了左脸与右脸有2 比1 的不同明暗影调差，而且随着左右两边光源的功率大小变化，人脸部的明暗影调差也会相应发生变化。（图２）

对于照片影像来说，反差是一幅画面中所呈现的影像亮部与暗部的差别，明暗差别大称为影像反差大，反之为小。这个差别的形成与大小状态，既受到曝光的影响，也受到后期制作的影响。传统胶片时代改变照片的反差，是运用药液和感光材料的不同配合来实现的，非常烦琐不便；到了数码影像时代，后期图像软件的应用，可以轻松便捷地改变画面影像的明暗反差。如ps 软件中通过对比度调整或色阶调整，都能使一幅低反差的影像立马变成高反差的影像。（图３）

明白了反差，就容易理解动态范围的内涵了。

二、动态范围

动态范围指一个物理量的最高值和最低值之间的范围，是一个相对性概念。最早是信号系统的概念，即一个信号系统中最大不失真电平和噪声电平的差值，在实际用途中，多用对数和比值来表示动态范围。从理论模型上看属于一种数字编码应用。假如我们把数字影像系统也看作一个信号系统，动态范围就成为采集和研究信息数据的重要概念。

动态范围表示数字影像所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大，所能表示的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。具体又分为两个部分，即输入动态范围（相机宽容度）和输出动态范围（画面影像反差）。

宽容度是指感光元件成像时对场景明暗范围的容纳程度，通俗地说，就是感光元件可以容纳并再现景物从最亮部分细节到最暗部分细节的跨度范围。自然界中，各种景物的明暗范围差别极大，有的高达几百倍，有的只有三、五倍。宽容度大的数码相机可记录的景物明暗范围就大，宽容度小记录的景物明暗范围就小。如图４就是不同宽容度范围示意图。（图4）

具体比如拍摄四川四姑娘山（图５），从最亮的白云、中间的绿草到最暗的阴影山坡共有7 个明暗等级，宽容度大的相机可以使白云的细节和阴影的细节都记录下来，宽容度小的只能记录以绿草为基点的５级区域，超出的区域（如白云和阴影）影像就会是死黑与死白。

早期的数码相机宽容度一般在５级Ev 左右，当前的数码相机的宽容度大多为７级Ev 值左右，与传统的彩色负片相似。在曝光控制上可参照处理。

动态范围对于数码影像，更重要的价值是实现高动态范围成像(High Dynamic Range Imaging) 。即将前期曝光和后期图像制作数字无缝结合，利用图像软件的智能处理，实现比普通数字图像技术更大曝光动态范围（更大的明暗差别）的一组技术，从而正确地表示从太阳到黑影这样大的范围亮度。具体做法是，面对明暗亮度差距极大（如逆光下）的景物时，分别拍摄几张不同曝光度的照片，然后取其中各自的亮部、中间部和暗部，合成一张既有亮部细节，也有暗部层次的HDR 影像。（图６）

在计算机图形图像中，高动态范围成像最初只用于纯粹由计算器生成制作的图像。后来，人们开发出将不同曝光效果照片合成高动态范围图像的方法。目前已经成为一种比较常用的专业手段，被许多摄影师用来生成高动态范围场景的照片，

最近，有些厂家宣传这个技术已经设计到相机内微电脑程序上，可获得一定的动态范围扩展和优化功能。比如富士的“高动态范围”，索尼的“DRO”、佳能的“高光色调优先”，尼康的“动态D-Lighting”等。实际上，除了多画面合成外，大多是通过调整Gamma 曲线来改变影调范围，增加高光部位或阴影处的对比度，并没有提升感光元件的总体宽容度。

高动态范围成像解决了相机性能不足的缺陷，获得完美的最终影像，也就是在输出终端保证完美。对于摄影人来说，最后（终端的）画面的精美才是最好的结果。

在实际拍摄中，对最终输出影像产生影响的还有一个因素，就是我们拍摄的文件格式。采用JPEG 格式拍照时，相机会省略部分数据，以反差较强的曲线记录图像信息。但是用RAW 格式拍照时，动态范围可以以最原始和完整的形式保留，便于后期选择适合自己需要的色调曲线来压缩动态范围和色调范围，使照片输出时获得适当的影像反差。