攝影從手機開始(06)曝光基礎理論

攝影從手機開始-目錄

1. 手機是最好的攝影入門工具
2. 手機和單反相機攝影的區(qū)別
3. 什么是好照片
4. 淺談攝影藝術
5. 影響手機照片的關鍵因素
6. 曝光基礎理論
7. 理解攝影構圖
8. 掌握人像攝影構圖
9.風光構圖實戰(zhàn)

一、曝光量

照片的亮度是由感光元件接收到的光的總量決定,這個總量就是曝光量。一般來說,拍攝的照片亮度達到了拍攝者意圖的曝光都是正確曝光。比正確曝光亮的我們叫做曝光過度,比正確曝光暗的我們叫做曝光不足。

曝光過度

正確曝光

曝光不足

通常情況下,相機或手機的曝光都是準確的,有時候場景比較復雜時,也會出現(xiàn)偏差,我們可以在后期通過增加或減少曝光量來進行調(diào)整。

二、快門

1、快門的組成

當你用拍照時,按下拍照按鈕后,聽見"咔嚓"聲,這就是快門動作時發(fā)出的聲音(手機上是模擬的聲音)。那么,究竟什么是快門呢?從字面上的意思來看,就是"很快的門"。讓我們先從傳統(tǒng)的單反相機說起。

這是一張傳統(tǒng)的單反相機快門工作的動態(tài)圖片。


快門工作過程

快門位于反光鏡和傳感器之間。當按下拍照按鈕,快門開啟,光線進入到感光元件上,快門很快就關閉,感光結束。中間的這段時間就是常說的快門時間。一般情況下不到1秒,經(jīng)常用倒數(shù)來表示,例如1/16s、1/250s等等

不同速度下的快門動作是不一樣的。

不同速度的機械快門

例如在拍攝一個選擇的風車時,不同速度下拍攝出的照片差異很大。

不同速度拍的風車照片

三種不同快門速度下的照片,從左至右為高速、中速和低速快門

那么,在手機上面,不可能放得下機械快門結構。所以,手機上采用了電子快門,可以理解成是直接在傳感器上"截圖"。手機拍照時仍然發(fā)出"咔嚓"聲,是模擬機械快門的聲音。

2、快門的作用

快門最主要的作用是控制曝光時間的長短。快門開啟的時間長,相機的進光量就多,快門開啟的時間短則曝光量少。

時間凝固大法——定格運動物體的瞬間狀態(tài)

在拍攝運動物體時,例如體育比賽中,最常見的手法就是抓住運動的精彩瞬間。在拍攝的時候調(diào)整快門速度,使曝光時間足夠短就可以達到時間凝固的效果。

24.0mm ?/4.0 1/1600s ISO 200

131.0mm ?/9.0 快門1/500s ISO 200

放慢時間大法——表現(xiàn)運動物體的運動狀態(tài)

在拍攝運動物體時,還可以故意降低快門速度,通過慢速快門,將拍攝對象的運動狀態(tài)和軌跡表現(xiàn)出來。例如夜晚汽車行駛的軌跡、溪流的拉絲效果、海上的霧化效果等等。

16.0mm ?/8.0 快門53秒

不同快門速度下的海水

4.73mm ?/2.2 ISO 100高速快門凝固波浪沖刷沙灘的瞬間

16.0mm ?/9.0 6s ISO 250低速快門捕捉波浪在沙灘上的流動軌跡

安全快門

當快門速度降低到一定程度后,手持拍攝時,無法保證手機或相機的穩(wěn)定,拍出的照片會出現(xiàn)模糊不清和抖動的現(xiàn)象,需要將手機或相機固定在三腳架或穩(wěn)定器上。安全快門是指全畫幅相機鏡頭焦距的倒數(shù),例如使用50mm焦距,安全快門就是要選擇1/50s以上的快門速度。

快門速度的常見表示

快門速度用數(shù)字表示,數(shù)字越大,曝光時間越長。當快門速度低于1s時,使用倒數(shù)來表示,數(shù)字越大,曝光時間越短。

常見的快門速度范圍是30s至1/1000s,由慢到快分別為30s、15s、8s、4s、2s、1s、1/2s、1/4s、1/8s、1/15s、1/30s、1/60s、1/120s、1/250s、1/500s、1/1000s等等。相鄰兩檔快門速度大致相差一倍。

快門速度對照片效果的影響

采用不同的快門速度拍攝同一場景時,產(chǎn)生的效果不同。例如拍攝瀑布時,高速快門拍攝的照片富有活力,低速快門拍攝的照片充分表現(xiàn)出水的流動感,營造出寧靜的氣氛。

快門速度1/400秒

快門速度0.5秒

三、光圈

光圈,是一個用來控制光線透過鏡頭,進入機身內(nèi)感光元件的光量的裝置。當按下快門時,鏡頭中的光圈機構就會打開。光圈開啟的大小和快門速度共同決定了感光元件接受光線的多少,也共同決定了數(shù)碼照片的曝光值。

由于空間限制,手機 CMOS 的尺寸相較單反等相機而言較小,因此進光量也較少。為了解決這個問題,手機廠商除了于選擇大尺寸的 CMOS外,另外會選擇大光圈的攝像頭。例如華為 Mate 10 背后的兩個攝像頭都用上了 F1.6 光圈。

我們知道,光圈值一般采用 f 值表示。f 值越大,開口越窄,光圈越小,進光量越少;反之 f 值越小,開口越寬,光圈越大,進光量越多。

單反鏡頭中的不同光圈大小

除了進光量外,光圈值還影響到現(xiàn)在手機廠商很愛做文章的背景虛化效果。理論上,光圈值越大,背景虛化效果越明顯,光圈值越小,背景就幾乎沒有虛化效果。

全開光圈拍攝時,合焦范圍縮小,其結果是使背景有效虛化。手動曝光(F1.4,1/160)

但需要指出的是,和相機不同的是,手機鏡頭的焦距往往較短,因此僅僅依靠相機微距拍照所營造的景深效果通常都比較弱。所以,手機攝像頭的光圈值并不能和相機鏡頭光圈值的效果完全對應。

以近幾年手機主流的 f/2.2 光圈為例,它的虛化效果僅僅相當于全畫幅相機的 f/13 或 f/14 光圈,因此你如果僅僅使用鏡頭光圈去拍攝微距照片,背景只會有一點點虛化。而手機廠商目前主打的所謂媲美單反的虛化效果,絕大多數(shù)都是靠軟件算法實現(xiàn),因此會存在邊緣涂抹不完全、虛化效果不自然等尷尬情況,更像是經(jīng)過了一次 P圖,加入了高斯模糊效果。 也有的手機是通過多個攝像頭,分別拍攝,然后通過軟件合成,模仿鏡頭虛化的效果。

與單反鏡頭不同的是,手機相機采用的是電子光圈。它的結構和傳統(tǒng)鏡頭的機械光圈是不同的。手機攝像頭那么小的空間里面很難再設置機械裝置來改變進光孔的大小。手機的物理光圈都是恒定的圓形通光孔。要想設置光圈大小,只能通過電子光圈。電子光圈就是一種軟件算法,在設置的快門時間內(nèi),不斷地拍攝多張照片,并進行透明化處理,然后再合成。

四、景深

所謂景深,就是當焦距對準某一點時,其前后都仍可清晰的范圍。它能決定是把背景模糊化來突出拍攝對象,還是拍出清晰的背景。簡單來說,景深小可以拍出背景虛化的照片,景深大可以拍出清晰的背景。

拍攝人像時,希望能虛化背景,突出人像,所以需要選擇小景深。拍攝風光時,希望遠近景物都清晰可辨,所以要選擇大景深。

人像攝影中采用大光圈來獲得淺景深,虛化背景,突出人物。F1.4,1/160秒

intermediate03_02.jpg

風光攝影中需要小光圈獲得大景深,使得遠近的景物都清晰。F11,1/320秒

決定景深的要素有三個:鏡頭焦距、拍攝距離、光圈大小。

而光圈跟景深的關系是,光圈越大景深越小,光圈越小景深越大。

F2.4

F22

在此處,攝影師將焦點定在前面的鬧鐘上。上方左圖中,用一個f/2的大光圈,相應地,景深較小,另兩個較遠處的鬧鐘失焦。上方右圖中,在相同的位置使用相同焦距的鏡頭,只是改變光圈的大小,將它換成較小的f/16。換面中更多的部分變得清晰。改變光圈大小是改變景深最好的方法,因為圖像的其他方面不會受到影響。

實際上影響景深的還有焦距,鏡頭焦距越長,景深越小;焦距越短,景深越大。鏡頭的焦距越短景深越大。下方左圖中,使用一只135mm 鏡頭,只有近處的拍攝對象是清晰的。下方右圖中,相同的位置和相同的光圈,將焦點定在與之前相同的位置,一只50mm鏡頭會讓背景處的拍攝對象變得更加清晰。觀察焦距的改變對視角的影響(畫面所包含的景物的多少)和對畫面中事物大小的影響。兩張照片的清晰范圍有明顯的不同。

鏡頭和拍攝對象離得越遠景深越大。下方左圖中,在離拍攝對象1 米左右的地方對焦,由近及遠只有很窄的一段區(qū)間是清晰的。下方右圖中,使用相同的焦距和光圈,但是后退到離拍攝對象3 米外的地方重新在她身上對焦,畫面中更多的地方變得清晰。后退產(chǎn)生的效果和縮短焦距產(chǎn)生的效果相似,畫面中顯示出更多的景物,圖像中更多的部分變得清晰。

不過手機攝像頭焦距都是固定的,而且物理焦距只有4-5mm,因此手機攝像頭很難拍攝淺景深照片。這時候需要一定的技巧——盡量靠近主體,讓主體和背景形成一定距離。雖然不如在專業(yè)相機上效果來的那么明顯,但是大光圈確實為手機攝像頭帶來的更好玩的元素。

五、感光度ISO

感光度的英文表示為ISO,常見的數(shù)值有50、100、200、400、800、1600、3200等。感光度是感光元件對光線的感光敏銳度。

曝光的光圈、快門、ISO的關系,可以用給游泳池注水的例子來打比方。游泳池底面積就好比是感光元件的面積,光圈好比進水管,快門好比進水時間,所需要的曝光量就好比注滿水的游泳池。

假定要將游泳池注滿水,水管越粗,需要的時間越短,同理,要完成拍某張照片所需的曝光量,光圈越大,快門時間越短。

在光圈相同、拍攝場景相同的情況下,感光度越低,曝光需要的時間越長,快門速度越慢。感光度越高,曝光需要的時間越短,快門速度越高。

ISO 200,快門速度1/50秒

ISO 800,快門速度1/200秒

由于設置了更高的感光度ISO,可以使用更高的快門速度,使得將模特跳躍的瞬間定格在畫面中。

有時候在光線比較暗的場景,為了不打開閃光燈破壞氣氛,往往采用高感光度來拍攝。


F4 1:800秒 ISO 6400.jpg

F4 1/800秒 ISO 6400

隨著感光度的提升,照片不僅噪點增多,同時畫面的細節(jié)銳度、色彩飽和度等都受到嚴重的影響。感光元件通過信號放大電路將電荷信號放大的同時,也會將干擾信號一起放大,這是噪點產(chǎn)生的主要原因。


iso100


iso25600

在暗光條件下手持拍攝,首先要保證畫面的清晰,其次考慮高感光度帶來的畫質(zhì)損失。

六、色溫和白平衡

色溫是一種溫度衡量辦法。在物理學中,對黑體加熱直到它發(fā)光,在不同溫度呈現(xiàn)出的色彩就是色溫,單位為K(開爾文)。

不同的光源對應的色溫值

色溫在生活中應用很廣泛。我們選擇燈光照明時,根據(jù)所需要的光的顏色,選擇不同的色溫值的照明設備。

那么在攝影中,色溫有什么用處呢?如果拍攝場景和相機或手機設置的色溫不同,拍出的照片就會出現(xiàn)偏色的現(xiàn)象。例如,場景中的白色物體(如白色墻壁、衣服等等)在照片中會發(fā)生偏色。相機或者手機需要對色偏進行修正,這個過程就是白平衡。

在通常的情況下,相機或手機設置的是自動白平衡,在大多數(shù)情況下是準確的。有些場景中,拍攝者可以設置手動白平衡,以獲得不同的創(chuàng)作效果。

同一場景的不同白平衡
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