认识数码相机的宽容度

　　截至目前，从笔者有限接触到的书、报、刊物等众多资料中，绝大多数人都认
为数码宽容度小于胶片，广为流传的结果是这好像已经成为无可置疑的定论，其
实，这是一个大大的冤假错案。宽容度在摄影中的意义非常重要。

　　宽容度大能够记录更多的影像层次，有更好的信息捕捉和描写能力， 摄影人对宽容度非常苛求和关注。必须提及的是，宽容度虽然重要但很抽象，虽然时刻相伴，又很难窥其真面目，笔者有接近4 0 年的摄影经历， 用过多种胶片和数码相机，从来没有见过哪家胶片厂商公布过其产品的宽容度，尽管在自己的实验室里天天研究它、扩展它却从不公布它，哪怕是一个建议或暗示。究其原因，大概与宽容度的测定和应用解释相对困难有关。公布自己的宽容度大，要拿出证明，而此地的证明并不一定在彼地能够验证；公布自己的宽容度小，等于向摄影师承认落后。此外，宽容度的理解、测定、把握、运用往往取决于摄影师的个人能力。亚当斯一生都在控制宽容度，是公认的大师，同样的胶片，在别人手里，只有7级宽容度，在亚当斯的显影盘里，出现了10级宽容度。由于宽容度的这些只能意会不好言传的特点，它始终罩着一层面纱，使人看不到真面目。

图1-21

　　图1-21所示为与宽容度有关的信息综合。我们先把与宽容度有关的信息拢在一起，便于对比和梳理概念，重点是胶片区域系统与数码影像的对应数据。亚当斯的区域系统，在实践和学术上都达到很高的境界，因此，我们借鉴了一部分亚当斯的理念，来说明胶片和数码的对应数据关系。这张图一共有6项对比数据，以灰阶为中心展开。第一行是EV值，这个大家都很熟悉，一个EV值相当于一级曝光量，照相的时候要么变动一级光圈，要么变动一级快门。第二行是区域，这个区域就是亚当斯的区域划分，从0~Ⅸ。这个区域跟EV值有关系，一个EV值的变量形成一个区域的灰阶明度。第三行是灰阶，随着EV值和区域的不同，产生的黑白灰的明度也不同。第四行是数码影像使用的明度数字，黑色为0，白色为255，中灰为128。第五行是印刷黑色的百分比，白色为0%。黑色为100%。现在，灰阶、区域和EV值是一一对应的，灰阶的第五级50%黑色对应RGB的128及区域系统的V级。那么从黑色到白色，它每增亮一级、每增加一个EV值或增加一个区域的时候，它的光比就会增加一倍。第六行是每级灰阶的光比关系。第一级是1，第二级是2，一级一级往上加，4、8、16、32、64、128等，一直到256，每加一级，数据增加一倍，光比增加一级。我们习惯说光比为1∶64，就是指6级光圈，1∶32就是指5级光圈。熟悉了这张图以后，往下的内容更好理解。

图1-22

　　图1-22为数码影像曲线对应数据。胶片区域系统是摄影最重要的技术核心之一，反映了宽容度的本质，形象、严密，并得到普遍认可，几乎成为金科玉律。数码影像是建立在更为严密的数学基础上的，是亚当斯预言过的“影像主流”。如果它们都是科学的，那么，出自实践和略带神秘色彩的区域系统与饱含理性、以科技创新自诩的数码，必定存在某种建立在事物本质上的暗合式联系，或者是某种支持，否则有一个就是假货。出于此种兴趣，笔者试图把两者放在一起对照一下，或许能够有所斩获，从而找到宽容度到底哪个大的答案。

　　这是我们在Photoshop中非常熟悉的曲线。曲线的10个格子有什么意义？与我们熟悉的曝光、光圈有什么关系？我们把亚当斯的10级灰阶和曲线放在一起来看。用吸管点击灰阶，我们在色阶曲线中看到了相应的位置和数据，数字清楚地显示了灰阶与数字每一个级别的对应关系，非常准确，一目了然，它告诉我们一个灰阶在数据上是如何表现的，或者数据表现了哪些灰阶。Photoshop以界面窗口形式，向我们展示那些熟悉但是不形象、不直观的曝光、宽容度等概念，使之变得容易理解、便于操作，把抽象高深的区域曝光直观地展现给普通摄影者。

图1-23

　　数码照片的真实画质如图1-34所示。最后完成的数码照片展示出隐藏在灰暗表象下的真实画质。鱼鹰羽毛、蓑衣的影调丰富，鱼鹰背部的紫蓝的羽毛和翅膀的棕色拉开了层次，具有精细微妙的色彩关系，数码宽容度和非线性的优势在实拍画面中再次得到验证。

图1-24

　　亚当斯把影像分10个区域，他有一句经典的原话：“细节一般只能从7个区域范围内捕获”。7个区域就是指7档光圈，这7个区域也可以左移，从高光到中间暗部的7个区域；也可以右移，从暗部到不是高光最高部分的7个区域（图1-24）。这个区域条可以右左移动，但无论怎么移动，它只能有7个区域，这个区域是定死的，这是胶片的特点。7个区域是指黑白胶片宽容度，黑白胶片的光比是1∶128，1∶128就正好是7个区域。现代胶片制造技术的进步，使宽容度有所扩展，彩色负片的宽容度接近黑白胶片，为6～7个区域，而彩色反转片比彩色负片又少一级，只有5～6个区域。亚当斯的贡献就在于通过很多的技术技巧把黑白胶片的7个区域扩展到10个区域。但是亚当斯的绝技，多数人做不到，而数码在寻找多数人会用并且简单有效的方法，获得更大宽容度。

图1-25

　　彩色底片是不能够像黑白照片那样通过多曝光、少显影、改变显影配方等方法来改变宽容度？笔者曾经在80年代初尝试过，以失败告终，原因是彩色照片如果改变显影条件就会破坏它的色彩平衡，C41或E6都有严格的显影时间限定。彩色底片不能通过改变显影条件来控制层次和反差，细节就只能限定在6～7个区域范围里了（图1-25）。黑白底片因为没有平衡的问题，它通过前期的拍摄和后期的冲洗，可以扩展影调。区域系统在彩色胶片中没有办法实现，如果想把类似区域系统或更大范围控制技法应用于彩色影像，必须另辟蹊径。

　　我们再来看数码影像。数码影像通过优良前期拍摄毋须后期调整就可以获得10个区域范围，但是有个前提，数码拍摄时，必须要曝光正确，多项前期设定要做到最佳的组合。严格和优良的前期拍摄可以做到在Photoshop上直接打开照片，用吸管读取各数据级别，确实能够达到10级，虽然这样的情况为数不多，但是只要有一次，就能说明数码的实际能力。随着数码拍摄规律的逐步掌握，合格照片的比例就会大大增加。和胶片一样，数码影像的曝光要求也是非常严格的，绝不可以随便。以上的情况是指中常反差的正常拍摄，如果遇到高反差，可以使用合并HDR高动态影像合成（后面有详细介绍）。通过软件合成，可以极大地扩展宽容度，可以超过10级，甚至能达到15级以上，这种宽容度级差已经远远超过了胶片。

图1-26

　　照片没有10级灰度的另一个原因是景物的局限，景物中没有10级的丰富层次，也就看不到数码的宽容度表现。为了验证这个想法，我留心寻找这种画面，终于在凤凰城遇到这样的场景（图1-26）。阴天，画面影调丰富，这是没有调整的原始画面。与这个画面在一起的是对照灰阶，灰阶包括了从第1级到第10级，亮度2~250，光比1024，10级光圈。这个灰阶是通过拍摄获得的：对一张白纸按每差一级曝光拍摄15张，选取中间2~250的10级，白色是250，黑色在2~4之间，每级都有层次。

图1-27

　　图1-27所示为凤凰城与灰阶对应。把画面上与跟灰阶相同的密度点找出来。灰阶的10级在画面的景物中都能找到一一对应点，证明这张照片确实记录了10级影调。从这种平常影调的画面上看，笔者原以为胶片也可以轻松达到，在多次对比验证后，发现胶片在暗部的层次级少于数码，只可惜拍这张照片时没有带胶片相机，不能对比，只能说明数码有10级宽容度，我们可以再看看图1-19和图1-20，暗部的差异是明显的。

图1-28

　　图1-28所示为胶片与数码宽容度实拍灰阶对比。景物实拍对照容易受各种因素影响，虽然直观但是不够准确，拍摄同样的灰阶是最好的对比方法，但是，灰阶的白、黑两级非常难以制作，笔者曾经试过白阶用背后打灯以提高亮度，黑阶用挖洞里面贴黑丝绒的办法，都不太理想，局限在“一张”拍出来的思路中了，直到想出来一个办法：分底拍摄，写在这里，供大家试用参考。

　　用Macbeth标准白板或白纸，放在稳定的白光下，分别用胶片（本例使用KODOK　EKTAR25彩色负片，公认宽容度最大的彩色负片之一）和数码相机（本例使用12位1Ds MarkⅡ相机）拍摄。确保相同光线条件：三脚架固定相机，固定焦距，对白纸充满画面测光，不作补偿直接拍摄。然后每增加一级曝光量拍摄一张，拍7张，接着再每减少一级曝光量拍摄一张，也拍7张，一共是15张照片。之后对15张胶片拼在一起，作为一张底片整体扫描，从每张画面的相同位置裁取大小相同的一条，共15条，依明暗顺序拼成白－黑的15级灰阶，数码也同样拼出15级面积、位置、大小同样的灰阶。图1-28中上面的灰阶是胶片拍摄的效果，下面的灰阶使用12位1Ds MarkⅡ全画幅数码相机（采用JPEG格式）拍摄。在Photoshop中打开，用吸管点击灰阶，找出两条灰阶中高于255和低于0的截止位置。在0～255中间的是能够记录层次的有效宽容度，在0～255之外的，没有记录能力，处于有效宽容度之外。这样各自拍摄15张的方法，排除了景物明暗度不同的多因素干扰，只评价其对固定光线下固定反射物的整级曝光记录能力，条件相同，宽容度比较结果也一目了然。

　　以上实验显示，胶片（KODOK EKTAR25彩色负片）的宽容度为7级，与过去笔者在乐凯研究所工作时诸多专家的共识一致，与亚当斯的论述也一致。数码拍摄的有数据的灰阶显示有11级，在高光多出一级，在暗部多出3级。两者宽容度对比数据与实际拍摄的反映相同，请再次看看图1-20，注意太阳光芒、山坡暗部两者的差异，与灰阶宽容度之差完全吻合。

　　试验的结果与过去所了解的宽容度数据基本一致。试验还证明了数码的暗部记录能力很强的说法，更有价值的是，可以通过按高光曝光、按暗部调整的思路，相当于把白色基点左移至第1条上，如果方法和技巧到位，你可以在右边最后的第15条中，仍然能够找到高于0的数据，换句话说，你能得到15级的宽容度。本书3.2.2节就是这样的一个例子，太阳周边的高光亮度和树干黑度相差15个EV值，数码显示黑区有层次，而胶片则达不到。

　　2007年2月，宾得公司发布宾得645D一体化中画幅数码相机，厂家首次公布其动态范围达到12级光圈（摘自《中国摄影报》2007.4.10六版）。

胶片和数码的级差数据分别如下：
　　胶片：0、2、26、71、129、209、238、255
　　数码：0、2、4、 6、 12、 26、 61、 104、 153、202、237、255

　　这两组数据很有意思。数码在100以下几乎成倍数递增，100以上约以50％递增，200以上约以15%递增，越往上，增加的数量越少，这就是非线性，拉开暗部，压缩亮部。胶片的亮部也拥有与数码一样的非线性特性，但是胶片的暗部级差太大，且不均匀。暗部非线性与数码差距之大，不容忽视。下面再通过胶片和数码的拍摄实例，看看本图示灰阶在画面上的反映。

图1-29

　　图1-29是在漓江江边拍摄的远景和一对鱼鹰，反转片拍摄。这张照片色彩和整个层次与我们看到的基本一致，反转片拍摄的好处就是一次拍摄就和原物相当接近，色彩鲜艳明快。

图1-30

　　我们试试从图1-28的灰阶2～26之间所对应的暗部能找回多少层次。用色阶提亮中间调，把中间调滑块左移到与黑块靠齐的程度时，鱼鹰的身上只有大块的颗粒黑斑，没有羽毛层次，说明灰阶2～26之间的过大级差不能记录层次，丢失了宝贵的暗部细节（图1-30）。事实上，反转片在暗部也有影纹记录，只是没有显影出来，但仍然存在的层次，经过定影，永远消失，再也不会重现了。

图1-31

　　图1-31是我用数码相机与宋春光同时拍摄的画面。数码原片色彩没有反转片鲜艳，清晰度不及反转片。

图1-32

图1-33

　　图1-33所示为Photoshop CS3　RAW转换窗口，使用它可以使数码影像有更好的表现。数码照片的画质，有一半得益于软件的功能。最新的Photoshop CS3的RAW转换，在色彩、层次、影调等方面，有了突破性进步，运用到位时，可以完成全部的色彩、反差、层次调整，毋须再多次使用色阶、曲线等工具费力修正。特别是在曝光、填充高光等工具的配合下，能够充分体现暗部层次，使画面细腻平滑，影调润泽，色彩厚重真切。仅仅使用一步Photoshop CS3的RAW转换窗口，照片调整基本大功告成了。

　　图1-34

　　数码照片的真实画质如图1-34所示。最后完成的数码照片展示出隐藏在灰暗表象下的真实画质。鱼鹰羽毛、蓑衣的影调丰富，鱼鹰背部的紫蓝的羽毛和翅膀的棕色拉开了层次，具有精细微妙的色彩关系，数码宽容度和非线性的优势在实拍画面中再次得到验证。

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文章来源：

《数码影像专业教程》

文章提要：

　　本书是一本综合介绍前期拍摄与后期处理的图书，由具有40年摄影经验的著名数码影像专家刘宽新精心编著。
　　全书内容共分为10章。主要内容包括数码影像特点及数码影像观念，数码摄影最佳前期拍摄技巧，数码时代的色彩知识与色彩管理，
数码摄影的两类创作方法，数码摄影必须掌握的后期技法与高级后期处理技法以及数码创意实例与高级合成技巧。
　　为方便读者学习，本书附有一张“数码色彩快速识别色轮卡”，可作为读者学习和应用色彩的好帮手。为方便没有Photoshop基础的读者使用本书，还特意配备一本非常实用的《Photoshop快速指南》，并在光盘中附带　一套完整的Photoshop视频教程。
　　读者通过学习本书，可以深入理解数码相机的特点，加深对数码影像的认识，掌握数码影像控制技能，提升拍摄与制作水平，充分发挥手中的数码相机的优势，获得高质量的数码影像。
　　本书适合广大摄影专业人士和摄影爱好者阅读参考。