簡明ＦＯＴＯ詞典：反差與動態(tài)范圍

隨著數(shù)字時代的到來，數(shù)碼相機已經(jīng)逐漸進入到普通家庭的生活，我們可以拿著它隨心所欲地捕捉各種精彩瞬間。然而， 您對于手中的助手是否了解？數(shù)碼攝影涉及哪些必須了解的概念？《簡明FOTO 詞典》就將通過常用的攝影詞匯和基本概念，按影友拿起相機到具體使用的流程，讓更多的新影友正確認識和掌握這些詞語的專業(yè)概念，并能夠?qū)⑵溥\用到實際拍攝中，達到知之有用且能用的目的。

170 年來， 從攝影的黑白時代到彩色時代，有一個專業(yè)術(shù)語是攝影師最常用的，這就是“反差”。到了數(shù)碼時代的今天，又有一個新術(shù)語頻繁出現(xiàn)在書刊上，這就是“ 動態(tài)范圍”。那么，這兩個術(shù)語是什么意思呢？

一、反差

在攝影中，反差是一個多義和綜合的概念，指景物或影像的明暗之間的差距。這其中又分被攝物體表面的明暗之差、照明光源的明亮程度區(qū)別、照片上影調(diào)最淺亮與最深暗的差距，等三種不同的應(yīng)用。同一個術(shù)語多用途，所以這也就經(jīng)常讓初學(xué)者迷惑和混淆。

對于被攝物體來說，反差是景物中亮部和暗部之間的亮度對比。即我們常說的被攝物體反差，景物亮度對比大稱為景物反差大，反之為小。例如青年攝影家張會迎拍攝的《長辮子》（圖１），黑色長發(fā)與白衣雪膚同時出現(xiàn)，就是極大的反差。而黃土地中穿黃色衣服的人，就是小反差。

對于照明光源來說，反差是衡量光源中最亮與最暗之間明亮度的差異，在專業(yè)上它可以用量化的燭光值和功率大小來表述。如有1000瓦燈泡與500瓦燈泡分別照明反光率相同的對象（如人的左右兩邊臉部），就產(chǎn)生了左臉與右臉有2 比1 的不同明暗影調(diào)差，而且隨著左右兩邊光源的功率大小變化，人臉部的明暗影調(diào)差也會相應(yīng)發(fā)生變化。（圖２）

對于照片影像來說，反差是一幅畫面中所呈現(xiàn)的影像亮部與暗部的差別，明暗差別大稱為影像反差大，反之為小。這個差別的形成與大小狀態(tài)，既受到曝光的影響，也受到后期制作的影響。傳統(tǒng)膠片時代改變照片的反差，是運用藥液和感光材料的不同配合來實現(xiàn)的，非常煩瑣不便；到了數(shù)碼影像時代，后期圖像軟件的應(yīng)用，可以輕松便捷地改變畫面影像的明暗反差。如ps 軟件中通過對比度調(diào)整或色階調(diào)整，都能使一幅低反差的影像立馬變成高反差的影像。（圖３）

明白了反差，就容易理解動態(tài)范圍的內(nèi)涵了。

二、動態(tài)范圍

動態(tài)范圍指一個物理量的最高值和最低值之間的范圍，是一個相對性概念。最早是信號系統(tǒng)的概念，即一個信號系統(tǒng)中最大不失真電平和噪聲電平的差值，在實際用途中，多用對數(shù)和比值來表示動態(tài)范圍。從理論模型上看屬于一種數(shù)字編碼應(yīng)用。假如我們把數(shù)字影像系統(tǒng)也看作一個信號系統(tǒng)，動態(tài)范圍就成為采集和研究信息數(shù)據(jù)的重要概念。

動態(tài)范圍表示數(shù)字影像所包含的從“最暗”至“最亮”的范圍。動態(tài)范圍越大，所能表示的層次越豐富，所包含的色彩空間也越廣。具體又分為兩個部分，即輸入動態(tài)范圍（相機寬容度）和輸出動態(tài)范圍（畫面影像反差）。

寬容度是指感光元件成像時對場景明暗范圍的容納程度，通俗地說，就是感光元件可以容納并再現(xiàn)景物從最亮部分細節(jié)到最暗部分細節(jié)的跨度范圍。自然界中，各種景物的明暗范圍差別極大，有的高達幾百倍，有的只有三、五倍。寬容度大的數(shù)碼相機可記錄的景物明暗范圍就大，寬容度小記錄的景物明暗范圍就小。如圖４就是不同寬容度范圍示意圖。（圖4）

具體比如拍攝四川四姑娘山（圖５），從最亮的白云、中間的綠草到最暗的陰影山坡共有7 個明暗等級，寬容度大的相機可以使白云的細節(jié)和陰影的細節(jié)都記錄下來，寬容度小的只能記錄以綠草為基點的５級區(qū)域，超出的區(qū)域（如白云和陰影）影像就會是死黑與死白。

早期的數(shù)碼相機寬容度一般在５級Ev 左右，當前的數(shù)碼相機的寬容度大多為７級Ev 值左右，與傳統(tǒng)的彩色負片相似。在曝光控制上可參照處理。

動態(tài)范圍對于數(shù)碼影像，更重要的價值是實現(xiàn)高動態(tài)范圍成像(High Dynamic Range Imaging) 。即將前期曝光和后期圖像制作數(shù)字無縫結(jié)合，利用圖像軟件的智能處理，實現(xiàn)比普通數(shù)字圖像技術(shù)更大曝光動態(tài)范圍（更大的明暗差別）的一組技術(shù)，從而正確地表示從太陽到黑影這樣大的范圍亮度。具體做法是，面對明暗亮度差距極大（如逆光下）的景物時，分別拍攝幾張不同曝光度的照片，然后取其中各自的亮部、中間部和暗部，合成一張既有亮部細節(jié)，也有暗部層次的HDR 影像。（圖６）

在計算機圖形圖像中，高動態(tài)范圍成像最初只用于純粹由計算器生成制作的圖像。后來，人們開發(fā)出將不同曝光效果照片合成高動態(tài)范圍圖像的方法。目前已經(jīng)成為一種比較常用的專業(yè)手段，被許多攝影師用來生成高動態(tài)范圍場景的照片，

最近，有些廠家宣傳這個技術(shù)已經(jīng)設(shè)計到相機內(nèi)微電腦程序上，可獲得一定的動態(tài)范圍擴展和優(yōu)化功能。比如富士的“高動態(tài)范圍”，索尼的“DRO”、佳能的“高光色調(diào)優(yōu)先”，尼康的“動態(tài)D-Lighting”等。實際上，除了多畫面合成外，大多是通過調(diào)整Gamma 曲線來改變影調(diào)范圍，增加高光部位或陰影處的對比度，并沒有提升感光元件的總體寬容度。

高動態(tài)范圍成像解決了相機性能不足的缺陷，獲得完美的最終影像，也就是在輸出終端保證完美。對于攝影人來說，最后（終端的）畫面的精美才是最好的結(jié)果。

在實際拍攝中，對最終輸出影像產(chǎn)生影響的還有一個因素，就是我們拍攝的文件格式。采用JPEG 格式拍照時，相機會省略部分數(shù)據(jù)，以反差較強的曲線記錄圖像信息。但是用RAW 格式拍照時，動態(tài)范圍可以以最原始和完整的形式保留，便于后期選擇適合自己需要的色調(diào)曲線來壓縮動態(tài)范圍和色調(diào)范圍，使照片輸出時獲得適當?shù)挠跋穹床睢?/p>