技术橱窗

科技一点不枯燥

本月话题：动态范围

学会如何最大程度发挥相机传感器的潜力

本期技术橱窗的话题是动态范围，这个话题在往期曾经介绍过，在本期中我们将针对风光摄影中的应用更深度地解析动态范围的意义。

一个场景的动态范围指的是场景中所有的明暗程度，从最暗的阴影到最亮的高光区域的整个范围。当我们使用来拍摄或者查看图片的设备时，我们需要注意数码相机，电脑屏幕以及打印出来的照片，都有着不同动态范围，因此想在不同设备上还原场景就需要严格的流程规范。遗憾的是作为整个流程的起点，负责拍摄的数码相机所拥有的动态范围一般都会小于场景中的动态范围。

高对比度、强光比的场景在风光摄影中很常见，因此对于大多数相机的动态范围来说都是个考验。试想一下明媚的天空搭配阴影中的前景，面对这样高对比的场景时，相机很有可能丢失高光或者阴影部分的细节，上圈一在日出日落时光比非常大，大多数相机的动态范围度不足以应对这样的情况。或者两者都有。面对这种情况时我们的解决方案一般有2种，要么选择性放弃超出相机动态范围的那部分细节，要么使用HDR或者包圍曝光等手段通过多帧拍摄来尽可能拓展相机记录的动态范围。

实拍中的动态范围

虽然现代数码相机的动态范围相比过去已有了大幅度提升，但在风光摄影中也很难涵盖全部场景。当画面中最亮与最暗处相差过大时，单次曝光就无法同时保证亮部和暗部的细节了。你只有选择妥协或是进行一些其他手段的补救。

依靠现在的传感器科技，你也可以通过单次曝光挽回一些画面细节（使用RAW格式文件）。比如你可以在拍摄时以高光部位为曝光基准，然后在后期中提升阴影的亮度。这样的操作在风光摄影中很常用。以天空的曝光参数为准是为了最大程度保留天空中的高光细节，然后在后期处理时提亮阴影部分。在右边的实际操作中你可以看到，虽然这样做会增加噪点，但是对于最大程度还原场景非常有用。

以阴影为标准曝光

1固定的范围

每台相机的动态范围是固定的，某些机型拥有比其他机型更高的动态范围。

2曝光差异

在这幅图中，天空与地面的曝光差异过大，导致相机无法记录所有明暗信息。

3阴影细节

虽然这幅图中地面的细节保留了下来，但是天空完全讨曝。

以高光为标准曝光

1高光细节

图中可以很明显地看出来，以天空的光线为标准曝光使得地面变得一片漆黑。

2折中方案？

如果以中间调为基准曝光，那么高光和阴影部分的细节都会有所丢失。

3解决方案

通过使用中灰滤镜以及包围曝光等方法都能够提高动态范围。

斟酌曝光改变曝光值能够让画面变亮或变暗，同时直方图也会改变，但是相机的动态范围并不会因此改变。

检视直方图是个好习惯，通过它你可以了解当前的曝光参数下拍摄的画面是否超过了相机所能记录的范围，有助于你优化曝光参数，对高光/阴影细节进行取舍，有侧重地获取更多有效细节。

当动态范围还留有很大余地时，推荐向右曝光，也就是尽可能将画面拍得更亮一些，这样的操作能让影像传感器收集到更多的光线，有助于提升画质。但是像风光摄影这样经常出现动态范围不够用的情况，就需要仔细斟酌后调整曝光参数了，因为每一次调整都意味着细节的丢失。

直方图集中在中央_因为画面中没有极端的高光以及阴影，这种低对比度的场景拥有很大的调整空间。

直方图集中在右边_当直方图在画面右边到达波峰时，你需要降低曝光量，或是使用ND滤镜来还原高光部分的细节。

直方图集中在两边_这样的情况表明此时的光线超出了相机的动态范围，已经没有了调整余地。或许包围曝光是个解决方案。

使用中灰渐变镜

中灰渐变镜可以“提高”动态范围

通过使用中灰渐变镜，你可以让天空的亮度降低，减小画面的光比，从而变相提高相机所能记录的动态范围。在实际操作中，你首先需要对画面下半部分测光（如上面的实拍），然后选择挡数合适的ND镜来进一步降低天空的亮度。挡数的选择也并不需要太复杂的运算：先选一片2/3挡的滤镜，然后试拍几张，检查一下直方图，再决定是否需要修改参数或者更换滤镜。

确定位置_小光圈配合景深预览功能拍摄，能够更好地在拍摄前查看滤镜渐变的位置。

太低了_如果渐变镜的灰色部分被放得太低了，画面远方的山峰就会很不自然地变成黑色。

使用中灰渐变滤镜，将场景的光比降低到相机的动态范围以内是非常常见的拍摄手法。这种滤镜一边是透明的，另一边则是像墨镜一样的半透光滤镜，通过将黑色的一头放置在天空的位置，就能够减小天空与地面之间的光比。

这种滤镜在胶片时代使用得非常广泛，得益于数码时代传感器动态范围的发展以及HDR手法的普及，对于中灰渐变滤镜的需求大大降低了。

使用RAW格式文件可以最大程度榨取相机传感器的性能。此外，现在很多相机（包括手机）都具备拍摄多张曝光值不同的照片，然后后期进行合成的功能，可以大幅度扩展相机的动态范围。当然你也可以自行拍摄不同曝光值的RAW格式文件，之后再使用专用软件进行HDR合成，用于应对最苛刻的场景。

数字解决方案

拍摄RAW格式文件能够得到更多的细节。

使用RAW格式文件的最大好处就是RAW格式文件拥有比JPEG格式更宽广的动态范围。但是在相机和电脑预览中显示的直方图大部分都是以JPEG格式图片为准的。所以当你在后期处理RAW格式文件时，你能找回很多高光和阴影部分更多的隐藏细节。

通常，我们会使用Lightroom或者Photoshop中的Adobe CameraRaw处理RAW格式文件，此时你可以使用软件中自带的“中灰渐变镜”功能来压低天空的亮度，就像实际使用滤镜是一样。或是使用“阴影”滑块还原暗部细节；使用“白色”以及“高光”滑块还原天空中接近过曝的细节。你还可以通过单独调整某个颜色的亮度来调整画面，最常用的方法是压低天空中的蓝色亮度。

步骤1高光过曝

此时直方图显示高光区域过曝，但是RAW格式文件中还保存有很多细节。

步骤2数码中灰镜

使用渐变滤镜功能，从上往下拖动，之后再调整过渡区域。

步骤3使用笔刷

通过排除笔刷排除滤镜不该遮盖的部分，保证最终图片的自然观感。

步骤4完成修改

在经过一系列修改之后，直方图看起来好很多，当然图片也是。在进行修改的时候并不需要降低所有高光区域的曝光，比如图中水面上的反光依旧是过曝的。

提示：RAW格式文件也不是万能的……

虽然通过上面的办法可以挽回很多细节，但是在拍摄的时候也应该注意正确的曝光。因为过曝太严重的高光区域是无法在后期还原细节的，大幅度的后期调整也会让高光部分看起来灰蒙蒙的一片，非常不自然。同时对阴影部分进行大幅度调整也会带来大量的噪点。

高光_严重过曝区域会让天空中云朵缺失细节。

阴影_大幅度提升阴影亮度会让噪点变得十分明显，应尽量避免。endprint