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小河有雨

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[原创]摄影入门——第三讲 准确的曝光和景深原理  

2014-04-16 10:45:28|  分类: 摄影知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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声明:本文未经作者同意,禁止转载。

第三讲 准确的光和景深原理

作者:小河有雨

在论坛里看大家发表的摄影作品后的跟帖里,对有些画面太暗或太亮的照片的评论,经常可以看到有“曝光不足(欠曝)”或“曝光过度(过曝)”这两个名词。那么,怎样才能教好地控制的相片的曝光值呢?图1是一张曝光不足的照片,而图2则是一张曝光过度的照片,图3是一张曝光基本符合要求的照片。下面,就对曝光的概念和曝光的基本常识来作一下论述。

第三讲图1.

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第三讲图2(船顶积雪过曝后细节缺失了)
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第三讲图3
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曝光的定义,如果予以科学的解释的话,即是:光线的强度乘以光线所作用的时间。定义中的“光线的强度”,是指胶卷或数码相机里的感光元件受光线照射的强度,即照度(以I代表照度,单位是勒克司)。定义中的“光线所作用的时间”, 是指感光片受光线照射的时间,即曝光时间(以T代表曝光时间,单位是秒)。 曝光量的计算单位是勒克司·秒。以E代表曝光量,即可得到曝光公式如下:

     E(曝光量)=I(照度)×T(曝光时间)

依据这一公式,若要取得一定量的曝光量,则光强度愈大,曝光时间愈短;反之则光强度愈小,曝光时间愈长。如果光的强度增加一倍,曝光时间就需减少一半,假如光强度为2,时间为4,曝光量则为8;如果光强度为4,时间为2, 曝光量仍为8。

通过上面的说明,我们清楚地了解这样一个浅显的道理:开得较大的光圈要比收缩得较小的光圈能让较多的光线通过镜头到达胶片上,较低的快门速度要比较高的快门速度能让光线较长时间地停留在感光元件上。由此可以演变为以下情况:光圈f/1.8与快门速度1/500秒相组合,和光圈f/4与快门速度1/100秒相组合, 所获得的曝光效果是一样的。同样,它们又和光圈f/8与中等快门速度1/25 秒相组合所获得的曝光效果是一致的。这就叫作“等量曝光”。

说到这里,我们要为初学摄影的朋友来补充一下“光圈”这个名词的一些基本概念。

光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它通常是在镜头内的一个环形的门一样的装置,调整光圈的大小实际上就是在调整这扇环形门的门口的大小,门开大了,通过镜头后的光线的强度就大,门闭得小了,那通过镜头后的光线的强度就弱。表达光圈大小我们是用f值。

光圈f值=镜头的焦距/镜头口径的直径

从以上的公式可知要达到相同的光圈f值,长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。完整的光圈值系列如下:

 f1,f1.4,f2,f2.8,f4,f5.6,f8,f11,f16,f22,f32,f44,f64

这里值得一提的是光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,而且上一级的进光量刚是下一级的一倍,例如光圈从f8调整到f5.6,进光量便多一倍,平常也常说成光圈开大了一级。对于消费型数码相机而言,光圈f值常常介于f2.8 - f16,而单反机光圈f值的大小,取决于使用的镜头的光圈值的范围。此外许多性能教好的数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。

知道了光圈和速度的关系后,有的朋友要问了, 那既然 f/1.8与1/500秒和f/4与度1/100秒所获得的曝光效果是一样的。那为什么还要搞出几种不同的搭配来,只用一种光圈和速度的配合不就可以了吗?

需要搞清楚的问题就在这儿,因为在拍摄的时候,速度太慢容易受持握相机的手的抖动、环境的震动等因素的影响,所以,光圈开得大一点曝光的速度就可以快一点,这样就可以相对消除一些由震动带来的成像模糊的现象。但一味把光圈开大,又会带来另外一个问题,即光圈开得越大。成像的景深就越小。而景深的大小又是在购图时必须考虑的一个重要的元素。下面,我们就来讨论一下,在暴光准确的前提下,什么叫景深以及怎么来控制景深。

什么叫景深?景深就是当与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后,再以锥状扩散开来,这个聚集所有光线的一点,就叫做焦点。在焦点前后,光线开始聚集和扩散,点的影象变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。

如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,也就是说在一定范围内,实际影象产生的模糊肉眼是不能感觉到的,结果人的肉眼看上去这个范围内的影像仍是清晰的.这个在理论上已经模糊但实际上却被肉眼辨认为清楚的弥散圆就称为容许弥散圆。

在焦点前后各有一个容许弥散圆,这两个弥散圆之间的距离就叫景深,即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像仍然有一段清晰范围的,就是景深。换言之,被摄体的前后纵深,呈现在底片面的影象模糊度是肉眼不能辨认的(人们肉眼看出的图像感觉仍是清晰的),都在容许弥散圆的限定范围内。

上面这段用规范的专业语言解释的景深,过于专业了点,比较晦涩难懂,但作为讲课,还得先这样说一下,不能理解也没有问题,下面我再用通俗的语言来解释一遍。

在进行拍摄时,调节相机镜头,使离相机一定距离的景物清晰成像的过程,叫做对焦,那个景物所在的点,称为对焦点,因为"清晰"并不是一种绝对的概念,所以,对焦点前(靠近相机)、后一定距离内的景物的成像用我们的眼睛看都可以是清晰的,这个前后清晰范围的总和,就叫做景深。举个例子,你以一个离相机5米远的人作为对焦点,人前1米有朵花,离开相机的11米处有棵树,12米处有间房子,13米处有辆汽车。当你拍出的照片上,花、人和树都是清晰的,而花前和房子及房子以后的都是模糊的,那么,这张照片的清晰范围是在离相机的4——11米处,那么,这张照片的景深就有从离开相机4米后的7 米。要是这张照片上从花、人到树和房子都是清晰的,而花前、汽车和汽车以后的景色都是模糊的,那这张在照片的景深我想大家已经知道,那就是离开相机4米后的8米。

景深的大小,首先与镜头焦距有关,焦距长的镜头,景深小,焦距短的镜头景深大。其次,景深与光圈有关,光圈越小(数值越大,例如f16的光圈比f11的光圈小),景深就越大;光圈越大(数值越小,例如f2.8的光圈大于f5.6)景深就越小。其次,前景深小于后后景深,也就是说,精确对焦之后,对焦点前面只有比较短的距离内的景物能清晰成像,而对焦点后面很长一段距离内的景物,都是清晰的。图4和图5,分别用较大的光圈F5.6和较小的光圈F22对同一距离的物品进行的拍摄,从两张照片上明显可以看出,F5.6的成像由于景深小而造成背景比较虚,后面书架上的书名几乎都看不清了,而F22的成像由于景深大,前后的清晰度就都比较好。

第三讲图4(f5.6时拍摄)
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f22时拍摄,连纱门上的纱都清晰可见

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根据以上所说的内容,我们可以得出如下定义:

(1)因为镜头的焦距越短,景深越大;镜头的的焦距越长,景深越小。所以当我们采用“最大光圈+尽可能缩短的摄距+长焦距镜头”能获取最小景深的效果。

(2)采用“最小光圈+最短焦距镜头+超焦距聚焦”能获取最大景深效果。

一般家用消费级数码相机因焦距都很短,故景深都比较大,所以很难拍出背景虚化的照片,只有在用“微距”拍摄模式时才能有一定的背景虚化的效果。

下一讲,我们就来讨论一下我们用相机在拍摄时,怎么控制好景深深浅的问题。
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