摄影小记·篇二 如何利用现代数码相机自动化功能(ex.A7R3)

以索尼A7R3为例,介绍微单自动化功能,以及如何利用自动化功能方便快捷地获取最佳单张画质,本文主题是曝光。
自动曝光
最为重要的功能就是自动曝光。逻辑上,自动曝光可以分解为两个子功能:自动测光,和自动曝光补偿。先由测光系统对当前的曝光参数进行测定,再根据预先设置的EV目标值,由自动曝光补偿系统自动改变曝光参数设置,使得最终成片曝光程度吻合使用者给定的EV值。
自动测光:
数码时代,测光的实现,较之胶片时代容易许多。cmos传感器的每一个像素都能报告当前接受到的光信号的强度,并通过模数转换电路,将以数字信号的形式告知处理器每一个像素点的曝光情况。因此,相机可以实现各种测光模式,以供不同情况下使用者选择。常见的模式有(以索尼A7R3为例):
多重:也叫评价、矩阵、自动模式,把整体画面分割成多个区域,分别进行测光,先计算出各区域的平均亮度,把这些平均值按明暗程度加权运算,得到画面整体的曝光值。关注整体明亮程度,允许出现小范围的过曝,最适合日常使用的模式,不适合画面中存在高亮度的物体,并且想要记录高亮物体信息的场景。比如夜景拍街景,多重测光模式下曝光补偿会使得路灯光源过曝,但是我们一般不关心路灯的灯泡是什么质感,所以可以沿用多重模式;反例是夜景拍含有月亮的街景时,如果月亮是我们关注的,则此时不应该使用多重测光。有些相机还有多重测光时人脸优先功能,提高含有人脸部分区域的权重,比较适合纯人像。
中心:把画面中央区域的权重提高,基本没什么用。
点测光:只对选定的点区域内进行测光,点外的明暗程度不影响测光结果,本身并不好用,但是较新的相机有点测联动模式,也就是自动把对焦点设置为测光点,如果我们对焦点以外物体不关心,这个模式也挺方便,一般微距摄影可以用。
整个屏幕平均:对画面整体亮度进行简单平均,没用。
强光:也叫亮部重点、ETTR,对画面内的高光部分重点进行测光,确保最亮的部分不过曝时非常好用。在户外大光比场景时最好用的模式,自动进行ETTR(具体见下文)。
总结一下,平时用多重模式,拍摄风光时根据需要切换强光模式。
曝光补偿:
首先设置叫曝光补偿的参数,可以理解为照片曝光程度的目标,一般允许在-3~+3ev之间调节,或者-5~+5ev,一般将其分配到物理转盘上进行控制,每次调节的最小挡位可以在0.3ev和1.0ev之间选择。
其次设置我们常说的照相模式,也可以理解为曝光补偿的方式,也就是将影响曝光的三个参数:快门/光圈/ISO,分别交由摄影师控制还是交由相机自动控制,根据不同情况可以分为:
程序自动,P档,Program,快门/光圈交由相机决定,ISO可以交由相机决定或者手动选择的模式。
光圈优先,A档,Aperture,最常用的挡位,快门交由相机确定,光圈手动设置,ISO可以交由相机决定或者手动。
快门优先,S档,Shutter,光圈交由相机确定,快门手动设置,ISO可以交由相机决定或者手动。
手动曝光,M档,Manual,第二常用的挡位,快门/光圈都手动设置,ISO可以交由相机决定或者手动设置。
之后,相机处理器从测光系统的报告中得知目前画面的亮度,又从曝光补偿中得知调节曝光的目标,再从照相模式中获得调节的手段/权限,立刻开始调节曝光参数。例如在晚上拍摄街景,比较昏暗,开始参数为光圈F1.8,快门1/50s,iso1600,测光系统报告画面亮度为-0.3ev,曝光模式为S档,ISO AUTO,相机会首先尝试加大光圈,F1.8已经最大,不能调节,那么提高ISO到2000。
那么我们怎么根据自己的使用场景选择照相模式呢?在捕捉极为短暂的瞬间时,我们需要手动设置最高速的快门,选择S档;在复杂环境下,比如利用手动闪光灯拍摄微距题材,测光系统基本没法工作,选择M档,ISO手动;除此以外,大部分时候选择A档或M档,并且ISO AUTO即可。在使用中长变焦镜头时,安全快门随着焦距变化而变化,则选择A档,让相机根据焦距变化决定安全快门,在使用广角变焦镜头或者定焦镜头时,安全快门几乎不变,可以考虑选择M挡,手动设置快门,但是不推荐,一般沿用A档。
在A档ISO AUTO下,处理器进行曝光补偿有两种路径:1,太暗,优先放慢快门,直至放慢到安全快门,还是太暗,维持安全快门继续拉高ISO;2,太亮,将ISO压低到第一档原生最低ISO,100,或者有些机型64,还是太亮,维持最低ISO进一步加快快门。由此可见,A档模式处理器在摄影师手动控制光圈/景深范围的前提下,最大化程度避免了快门过慢导致糊片,并且尽量避免无谓地提高ISO,保证了画质。每个人、每个镜头的防抖能力不一样,安全快门也不尽相同,索尼机身提供了ISO AUTO最小快门速度的选项,可以手动设置A档和P档下的安全快门:
STD(标准),最低1/30s,焦距倒数。
FAST(高速),最低1/60s,焦距2倍倒数。
FASTER(更快),最低1/125s,焦距4倍倒数。
或者手动设置成1/x,则安全快门固定为1/x,设置范围是1/8000至30"。由于高像素机型安全快门会更低,索尼的防抖大部分比较菜,推荐一般人设置高速,高手设置标准,铁手SLOW(低速)/SLOWER(更慢)。如此我们在快门速度不重要的场合,只需要决定景深范围,然后按快门就行了。
曝光辅助与如何决定曝光补偿
前文已经讲明了现代相机自动曝光补偿的过程,下文将说明如何检验曝光补偿的结果,以及我们应该如何设置曝光补偿目标。
曝光辅助:
主要的曝光辅助功能有,直方图,斑马线,波形图。直方图不够明了,只能辅助确定当前的影调;波形图一般只有专业级视频方向机身才有,主要谈一下斑马线。一般而言,设定斑马线是为了过曝警告,设置斑马线数值后,画面中超过这个数值的部分会覆盖斑马条纹一样的黑白斜线,可以直观地确定那些物体过曝了,根据其对摄影思路的重要程度,来决定是否降低曝光补偿以保全这些亮部信息。
一般我们这样设置斑马线下限模式:
ETTR时,保守设置99+,极限100+,测光模式为强光,警告的部分即过曝。
人像,70+,确保皮肤曝光合适。
另外,虽然不是拍照需要用到的内容,但还是提一下应用log曲线时如何确定过曝亮度。首先,索尼的对应设置:
slog2,107+
slog3,95+
HLG,87+,不那么极限都可以减一设置。
我们更换新机器时可以这样快捷确定斑马线设置:调制全M手动,光圈全开,慢门,ISO最高,这个时候对准白纸或者光源,确保画面是完全过曝的状态。同时打开斑马线设置,从最高/最宽松的位置开始,比如索尼就是109+,这个时候是没有提示过曝的,因为斑马线设置极其宽松,画面中没有任何斑马线;逐渐调低斑马线设置,比如说slog3,从96+到95+画面中开始突然出现斑马线,保守起见再调低一档到94+。这样就获得了正确的斑马线设置。
如何决定曝光补偿/为什么ETTR又被誉为正确曝光:
在斑马线的辅助下,日常拍摄我们只需要在多重测光下确保画面主体/我们关心的景物不过曝,就可以成功完成拍摄了。但是在极限环境下,也就是大光比的情况下,或者体育/野生动物摄影这种快门极快的场景,晚上光线极端不足,机身防抖也不行,我们应当如何处理曝光补偿的设置以获得最佳画质呢?现代数码相机的答案是唯一且固定的,针对主体做向右曝光(Expose to the Right,ETTR),也就是在拍摄主体不过曝的前提下尽量提高曝光补偿,在直方图就能看到像素的亮度分布向右移动,因此形象地称之为向右曝光。
在完成前文的设置后,ETTR操作不可思议的简单:将测光模式调整到强光,如果画面中主体部分没有斑马线,提高曝光补偿,如果有斑马线,降低曝光补偿,直到斑马线警告恰好消失。大部分情况下,不需要做任何操作,强光测光的结果就是准确的。
事实上,我们操作ETTR的本质,是根据题材的需求,设置快门与光圈,并且在允许范围内尽量放慢快门、加大光圈,以增加信噪比(抑制散粒噪声的影响),如果快门光圈的调节达到极限,则坚决地提高ISO直到过曝边缘,以充分利用动态范围,并且提高模数转换电路部分的信噪比(抑制暗电流、读出噪声的影响)。在自动化功能的辅助下,最终简化为A档控制光圈和微调曝光补偿。
越是新的机身,读出噪声越小,ETTR的好处越不显著;越是旧的机身,或者log模式下,ETTR越有帮助。后期我们根据风格化要求再调整到需要的某种曝光水平,比如压暗到欠曝半档,通过ETTR获得的最终成片,相比直接用欠曝半档的参数获得的不需要调整曝光的底片,信噪比更高,更为纯净。
维持ISO=100,调节快门光圈达成ETTR的情况比较容易理解,接下来解释一下为什么有时候需要提高ISO完成ETTR。
Q:提高ISO不是有负面影响吗?
A:是的,提高ISO会降低动态范围。以A7R3为例,输出的无损RAW文件是14bit的,也就是每一个像素的亮度用14个0或1记录。ISO100时,模数转换电路不做增益放大,最暗的像素点是无光,记录为00000000000000,十进制等于16383,最亮的部分是桌面上的一张白纸,即将过曝,记录为11111111111111,中等亮度,18度灰色卡记录为10000000000000,十进制为8192;提高iso=200时,增益刚好为一倍(+1ev),原先的18度灰8192*2=16384,就放大到过曝边缘了,相机的记录明暗范围能力从原来的无光~白纸,衰减为无光~18度灰卡。
Q:那为什么做ETTR还要提高ISO呢?
A:如果画面中最亮的物体就是18度灰卡,同时也不能再调节光圈快门增加曝光,此时应当果断将ISO从100提高到200,这才是ETTR所要求的操作。ISO=100时相机的动态范围确实高一档/大一倍,但是画面中最亮的不过是18度灰,记录画面不过只利用了一半的动态范围,另一半灰卡~白纸凭空浪费了,代价就是较低的信噪比。这时将ISO调整到200,14bit的文件格式充分利用起来,记录了无光-18度灰卡的范围刚好用完,同时模数电路部分信噪比获得提高,最终画质、后期调节空间反而改善了。
Q:为什么胶片时代有向左曝光的说法呢?
A:因为彼时自动测光系统不够可靠,依赖现代数码相机我们可以确保拍摄结果刚好不过曝,没有任何信息丢失。在胶片时代使用ETTR思路操作非常容易导致过曝,过曝部分信息是难以挽回的,宁可放弃一些信噪比确保主体信息的完整,因此有了故意欠曝的相反操作,也就是向左曝光。现在提到向左曝光一般是在星野摄影中,测光系统偶尔对天体的保护不可靠,人为欠曝保护亮星的信息是合理的。
Q:为什么有人说降低ISO可以保护亮部呢?
A:以讹传讹,生搬硬套。因为和相机不同,有部分电影机只有两档原生ISO,其余都是拓展ISO,比如原生100、800,ISO调整到200只是将ISO=100的画面做了机内提亮,没有任何信噪比的提升,反而凭空增加了过曝的风险,所以电影机用户有降低ISO保护亮部信息的说法。
怎么查看原生ISO、第二档增益ISO位置呢?最后在这里推荐一个查询各种机型动态范围(Photographic Dynamic Range,PDR)、读取噪声(Read Noise)变化趋势的网站,光子到照片 (photonstophotos.net),有空再讲一下如何解读这些图表,PDR用来在不同机型之间怎么相比,RN为什么只能自己和自己比等等。
关于自动曝光的部分就先记录到这里,欢迎交流,下一篇短一些,谈一下黑白灰三色卡。