細(xì)說(shuō)高感“五宗罪”

藍(lán)色

說(shuō)起如今的相機(jī)性能，很多時(shí)候用戶最關(guān)心的一項(xiàng)指標(biāo)不是分辨率的高低、不是連拍快慢、也不是鏡頭光圈大小，而是更留心相機(jī)在高感光度下的拍攝性能好不好。無(wú)疑，高感性能正在被越來(lái)越多的用戶所關(guān)注，我們對(duì)好相機(jī)以及高性能相機(jī)的要求，很大程度上都會(huì)以其高感光度下的成像表現(xiàn)作為一項(xiàng)很重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。那么，高感光度究竟給我們帶來(lái)了哪些問(wèn)題，為什么我們總會(huì)和大家說(shuō)感光度能用低不用高？這次，我們就來(lái)探討一下高感的“五宗罪”。

相機(jī)高感 想說(shuō)愛你不容易

其實(shí)，說(shuō)起高感光度的拍攝能力，可以算得上是在數(shù)碼時(shí)代相機(jī)技術(shù)飛躍式進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。在膠片時(shí)代，膠卷（尤其是最常用的彩色膠卷）的可用感光度范圍通常止步于ISO 800，當(dāng)然黑白膠卷到ISO 3200也能買得到，只是普通消費(fèi)者基本很難買到。顯然，對(duì)于普通用戶而言，這些高感光度膠卷的實(shí)用度不及現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)。而正是數(shù)碼相機(jī)高感光度下的優(yōu)勢(shì)，讓它們很快的贏得了普通用戶的青睞，能方便地在暗光下拍攝，這絕對(duì)是拍攝者所追求的。

可是話說(shuō)回來(lái)，盡管現(xiàn)代的感光元件和數(shù)字處理技術(shù)有了跨越式的進(jìn)步，但是在很多時(shí)候，我們還是會(huì)強(qiáng)迫癥似的要求自己用盡量低的快門速度來(lái)?yè)Q取更低的感光度設(shè)置，從而獲得更好的畫質(zhì)；或者是選購(gòu)更大畫幅的相機(jī)，甚至是更新款的相機(jī)，來(lái)提升高感光度下的畫質(zhì)表現(xiàn)。那么，既然我們的相機(jī)擁有了更高的感光度，我們?yōu)槭裁催€會(huì)有這么多煩惱呢？

那這些煩惱來(lái)自何處呢？這就要提到我們說(shuō)到的高感“五宗罪”了。相信有過(guò)拍攝經(jīng)歷的朋友都知道，用高感光度設(shè)置拍攝的照片總會(huì)有以下這些感覺(jué)：不那么清楚，圖片模模糊糊，滿張照片都是噪點(diǎn)，顏色奇怪。當(dāng)然，不同的用戶還會(huì)有各種不同的主觀感受，這里我們將其歸納為：分辨率下降，寬容度降低，偏色問(wèn)題，照片觀感下降，文件體積增加。那么，上面描述的這些問(wèn)題是如何在高感光度下“毀掉”我們的照片的呢，接下來(lái)我們就來(lái)揭開它神秘的面紗。

分辨率，無(wú)奈地眼看著降低

先來(lái)說(shuō)說(shuō)高感這“五宗罪”中最為明顯，最為嚴(yán)重，同時(shí)也是最為讓人感到無(wú)奈的問(wèn)題——分辨率。我們知道，隨著如今傳感器技術(shù)的發(fā)展以及鏡頭光學(xué)技術(shù)的提升，數(shù)碼相機(jī)（尤其是數(shù)碼單反相機(jī)）的畫質(zhì)表現(xiàn)越來(lái)越好，可以說(shuō)已經(jīng)達(dá)到甚至超越了人們所預(yù)期的分辨率水平。但是這里往往有一個(gè)前提——在最低原生感光度下。很多相機(jī)都能在低感光度下?lián)碛蟹浅?yōu)異的分辨率表現(xiàn)，但是隨著感光度的提升，分辨率實(shí)際上是在不斷降低的。這種下降會(huì)是怎樣？我們就用現(xiàn)在數(shù)碼135單反中分辨率和解析力最強(qiáng)的D810做個(gè)例子來(lái)看一看。

先來(lái)介紹一下我們的展示方式，在這里，我們采用了最傳統(tǒng)的拍攝分辨率標(biāo)版的方式來(lái)測(cè)試相機(jī)的分辨率隨著感光度的提升所發(fā)生的改變。測(cè)試中，固定相機(jī)，固定拍攝所用鏡頭及鏡頭光圈值，并盡量避免其他可能對(duì)分辨率產(chǎn)生影響的因素。最終根據(jù)讀數(shù)來(lái)列出分辨率隨感光度提升的變化曲線。

從實(shí)際拍攝的分辨率測(cè)試圖中我們就可以看到，雖然我們采用了同樣鏡頭的同檔位光圈拍攝，但是相機(jī)的分辨率卻有著明顯的變化。當(dāng)然，不同的傳感器，這種變化曲線是會(huì)有所不同的（通常情況下傳感器越小，下降出現(xiàn)得越早，曲線越陡）。但是可以肯定的是，無(wú)論是任何傳感器，這種下降趨勢(shì)是無(wú)法避免的。對(duì)于這樣的問(wèn)題，要么是提升傳感器技術(shù)讓這種下降趨勢(shì)減緩，要么是提升基礎(chǔ)分辨率值，這時(shí)即便分辨率下降了，但在高感光度仍有較高的分辨率值可用。除此之外暫時(shí)的確沒(méi)有什么其他辦法。

寬容度，后期調(diào)整“殺手”

說(shuō)過(guò)了分辨率，我們?cè)賮?lái)談?wù)劯吒袑?duì)畫質(zhì)影響的另一大“殺傷力”來(lái)源——寬容度降低。隨著感光度的提升，我們失去的不只是畫面細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力和刻畫能力。我們還失去了對(duì)于后期處理非常重要的寬容度。如果說(shuō)分辨率降低是對(duì)拍攝照片造成的最直接影響，那么寬容度的流失則是造成我們后期處理空間減少的最主要元兇。

寬容度的流失，最直接的影響是畫面的高光和暗部區(qū)域（尤其是欠曝和過(guò)曝的部分），這些原先在RAW格式的記錄下我們可以通過(guò)后期處理來(lái)挽回的部分，現(xiàn)在由于感光度的提升和寬容度的降低，會(huì)直接導(dǎo)致這些我們?cè)诘透泄舛认驴梢酝旎氐募?xì)節(jié)無(wú)法找回（這是由于這些細(xì)節(jié)在高感光度下傳感器本身并未記錄）。當(dāng)然，光說(shuō)沒(méi)意思，咱們還是實(shí)拍來(lái)看看寬容度隨著感光度提升的變化吧。

這里我們采用了寬容度展示測(cè)試中使用到的一些測(cè)試方法，我們通過(guò)在不同感光度下，欠/過(guò)曝3EV進(jìn)行拍攝。而后列出后期調(diào)整至正常曝光下看其還原效果（RAW格式文件），從而對(duì)比在感光度升高后，相機(jī)寬容度表現(xiàn)的變化。

從我們的對(duì)比測(cè)試中可以看到，相機(jī)的寬容度隨著使用感光度的提升而出現(xiàn)了衰減。無(wú)論是欠曝還是過(guò)曝都會(huì)出現(xiàn)刻畫細(xì)節(jié)減少的問(wèn)題；欠曝下出現(xiàn)了更多的彩噪，而過(guò)曝下則會(huì)發(fā)現(xiàn)“死白”無(wú)記錄區(qū)域隨著感光度的增加而增大。當(dāng)然，我們?cè)谂e例中使用了現(xiàn)在135數(shù)碼單反中最好的D810，如果是其他型號(hào)機(jī)型（尤其是畫幅更小的機(jī)型），這種寬容度劣化的現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)得更加明顯，且劣化出現(xiàn)更早。而這種寬容度的降低將無(wú)疑對(duì)我們的后期處理造成影響。因此，可以說(shuō)，相機(jī)的高感問(wèn)題會(huì)明顯地影響到我們的前期拍攝和后期處理過(guò)程。當(dāng)然，我們已經(jīng)看到更好工藝和技術(shù)的傳感器，可以讓這種衰減發(fā)生的越晚（更高的感光度ISO值下才出現(xiàn)明顯衰減），但衰減本身仍是不可避免的。

造成偏色，小畫幅極端感光度最明顯

接下來(lái)我們說(shuō)說(shuō)關(guān)于偏色的問(wèn)題。首先要說(shuō)明一下，這里說(shuō)到的偏色和相機(jī)的白平衡判斷無(wú)關(guān)，相機(jī)的白平衡識(shí)別造成的色彩、色溫漂移問(wèn)題我們?cè)诖瞬蛔鲇懻?。這里我們只涉及感光度的提升造成的色彩偏差問(wèn)題。

可以說(shuō)，隨著影像技術(shù)的發(fā)展，這種高感光度造成的偏色問(wèn)題，已經(jīng)得到了很大程度上的緩解（尤其是APS-C畫幅和全畫幅級(jí)別），但是在很多小畫幅機(jī)型以及在較大畫幅相機(jī)在極端感光度下，這種色彩上的偏移仍然是無(wú)法避免的。這里，我們通過(guò)拍攝色板來(lái)看看相機(jī)的色彩會(huì)出現(xiàn)哪些變化。在測(cè)試中，我們截取拍攝色板照片的相同位置，而后在Photoshop中通過(guò)吸管工具來(lái)吸取色彩對(duì)比照片的RBG色彩變化值。endprint

其實(shí)，這種偏色在很大程度上和高感光度下大量的彩色噪點(diǎn)有關(guān)。這些大量而“均勻”地出現(xiàn)在畫面上的彩色噪點(diǎn)會(huì)讓照片有明顯的可視感下降，而作為相機(jī)的制造商為了處理這些彩色噪點(diǎn)，通常會(huì)采用一些算法進(jìn)行降噪，在計(jì)算處理后就會(huì)出現(xiàn)一定程度上的偏色。

除了提到的這點(diǎn)外，還有一個(gè)原因也可能是色彩增益的問(wèn)題。正如我們所知道的那樣，現(xiàn)在相機(jī)的CMOS傳感器較為普遍地采用了拜耳傳感器（也就是馬賽克傳感器），相機(jī)的色彩實(shí)際上是通過(guò)猜色實(shí)現(xiàn)的。隨著相機(jī)感光度的提升這就涉及到對(duì)色彩增益的問(wèn)題了?？梢哉f(shuō)對(duì)于色彩的增益，三原色上基本會(huì)出現(xiàn)增益提高比例不同的問(wèn)題。而這個(gè)增益提高的差異會(huì)隨著感光度的提高而被放大，自然也就會(huì)導(dǎo)致其最終呈現(xiàn)的色彩的偏差，因此我們?cè)谝恍O端感光度下會(huì)看到偏黃或者偏綠的問(wèn)題。

觀感下降，要細(xì)節(jié)還是低顆粒感？

接下來(lái)，我們來(lái)看看另一個(gè)高感所帶來(lái)的痛苦問(wèn)題——照片觀感下降。其實(shí)照片觀感的下降，一方面是一個(gè)主觀的感受問(wèn)題，同時(shí)也可以說(shuō)是以上三種問(wèn)題綜合下產(chǎn)生的結(jié)果。而這種觀感下降也就是我們?cè)诳凑掌瑫r(shí)，最為直觀和明顯的一個(gè)感受。這里能說(shuō)到的問(wèn)題很多，我們主要來(lái)探討一下前面沒(méi)怎么提到的照片涂抹感的問(wèn)題。

涂抹感在現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)照片拍攝（JPEG格式）中是一個(gè)非常明顯的問(wèn)題，但實(shí)際上，這個(gè)問(wèn)題是處理器為了解決另外兩大類問(wèn)題而進(jìn)行處理的結(jié)果。那么處理器是為了解決哪兩類問(wèn)題呢？其實(shí)就是照片的顆粒感以及彩色噪點(diǎn)問(wèn)題。

我們知道，隨著相機(jī)的感光度提升，照片的細(xì)膩度會(huì)明顯地下降，隨之而來(lái)的是照片上會(huì)出現(xiàn)明顯的顆粒感（無(wú)論是膠片時(shí)代還是數(shù)碼時(shí)代都是如此）。而除了顆粒感外，彩色噪點(diǎn)（這主要指數(shù)碼相機(jī)）更是會(huì)明顯的出現(xiàn)。這些都會(huì)直接造成照片觀看者對(duì)高感光度照片的“厭惡”，為此處理器會(huì)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行處理，處理的結(jié)果自然是將顆?！澳ㄆ健保瑢⒋罅康牟噬朦c(diǎn)“調(diào)勻”。這就形成了我們常說(shuō)的涂抹感。

涂抹的好處在于它能讓照片看起來(lái)更加細(xì)膩，但是這樣處理的結(jié)果是進(jìn)一步“惡化”了相機(jī)在高感光度下的分辨率表現(xiàn)。這就是為什么我們總會(huì)發(fā)現(xiàn)同一臺(tái)相機(jī)JPEG畫質(zhì)下的高感表現(xiàn)總是弱于RAW格式。因?yàn)镴PEG格式下圖片會(huì)經(jīng)過(guò)相機(jī)處理器的處理，高感光度下的細(xì)節(jié)等都被涂抹掉了，而RAW格式由于是無(wú)處理的數(shù)據(jù)，顆粒感雖然會(huì)高一些，但是細(xì)節(jié)表現(xiàn)力會(huì)好一些。

同時(shí)，由于涂抹時(shí)會(huì)有“調(diào)勻”顆粒表面的光影，因此高感下JPEG的涂抹感也會(huì)讓人覺(jué)得照片比較“臟”，而RAW格式雖然顆粒感較強(qiáng)，但是會(huì)給人感覺(jué)比較干凈。但是無(wú)論是JPEG還是RAW格式，照片在高感光度下的觀感的確是要明顯差于相機(jī)低感光度下的表現(xiàn)。

而除了涂抹感之外，我們還能感受到的高感帶來(lái)的變化是色彩變得暗淡而干澀。例如我們?cè)谑褂肞hotoshop的Camera Raw時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果我們開啟色彩降噪功能并進(jìn)行調(diào)整，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著畫面中紅綠噪點(diǎn)的減少，照片本身的寬容度和色彩飽和度都會(huì)出現(xiàn)明顯地降低。這也是我們得到的照片可視效果下降的一個(gè)因素?？梢哉f(shuō)，為了不同的照片需求取向，我們總要在高感照片的調(diào)整中作出選擇和妥協(xié)。細(xì)節(jié)和細(xì)膩只能選一個(gè)，想要兼得？不好意思，那只有調(diào)低感光度了。

越高越大，文件體積跟著增加

除了以上提到的四點(diǎn)外，最后還有一點(diǎn)大家在日常拍攝時(shí)可能并不覺(jué)得，但實(shí)際上卻在影響著拍照的問(wèn)題。這就是高感帶來(lái)的文件體積的變化，很多人可能會(huì)覺(jué)得詫異，高感會(huì)影響文件大小嗎？答案是肯定的，而且你會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著感光度的增加，同一臺(tái)相機(jī)拍攝照片的文件體積會(huì)越來(lái)越大（主要指JPEG格式文件）。

那么文件體積變化的差距有多大呢，我們還是拿出實(shí)際拍攝的照片來(lái)做個(gè)簡(jiǎn)單對(duì)比。測(cè)試中，我們以一組D800相機(jī)在同場(chǎng)景拍攝一組ISO 100、ISO 1600和ISO 3200的照片對(duì)比，看看不同感光度下照片的體積變化。

可以看到，同一場(chǎng)景同一相機(jī)拍攝的照片，ISO 100時(shí)照片的文件大小是6.45MB，而在ISO 3200時(shí)則達(dá)到了16.2MB，ISO 3200時(shí)的文件體積幾乎達(dá)到ISO 100時(shí)的3倍。這樣的體積增加量可以說(shuō)是相當(dāng)恐怖的。那么這個(gè)問(wèn)題又是怎么造成的呢？這又要說(shuō)到照片的處理算法了。

按現(xiàn)在的圖形學(xué)算法概念來(lái)說(shuō)，畫面越平滑，需要解釋的信息量就越少，這時(shí)的算法就更簡(jiǎn)單。而越是粗糙的畫面，需要解釋的信息量就越多。那么這個(gè)怎么來(lái)理解呢？我們還是用一個(gè)簡(jiǎn)單的圖像對(duì)比來(lái)簡(jiǎn)單解釋一下。下面我們可以看到，一個(gè)是平滑的直線，一個(gè)復(fù)雜的折線。顯然，用來(lái)形容這個(gè)折線所需要的信息明顯要多于上邊的直線。

而對(duì)于照片也是如此，我們知道隨著照片感光度的提升，照片的顆粒感和紅藍(lán)噪點(diǎn)會(huì)明顯增加，這些顆粒感就可以理解為使得原有的平滑表面變得粗糙，這就意味著相機(jī)需要解釋的信息量就更多，這就是為什么我們會(huì)看到高感光度的照片會(huì)更加占用存儲(chǔ)空間的原因所在。這也就意味著，如果你每次都是按照自己平時(shí)低感光度下拍照的量來(lái)準(zhǔn)備存儲(chǔ)卡的話，面對(duì)大量的低光源下的拍攝場(chǎng)景，則需要多準(zhǔn)備1-2倍的存儲(chǔ)空間才更妥帖。

誰(shuí)都跑不了，數(shù)碼膠片都愁于此

說(shuō)過(guò)了高感的“五宗罪”后，我們?cè)賮?lái)聊一聊一個(gè)攝影愛好者間流傳的理論：高感光度拍攝，膠片的拍攝效果要優(yōu)于數(shù)碼相機(jī)。這其實(shí)是一種誤讀，無(wú)論是數(shù)碼相機(jī)還是膠片相機(jī)，高感光度都是一個(gè)瓶頸。而實(shí)際上膠片的表現(xiàn)只會(huì)比數(shù)碼相機(jī)的傳感器更弱，只是二者呈現(xiàn)在照片上的方式稍有不同而已。

對(duì)于數(shù)碼相機(jī)而言，高感光度的問(wèn)題會(huì)直接呈現(xiàn)在畫面上，更為明顯的顆粒感，分辨率的降低，彩色噪點(diǎn)的出現(xiàn)等等。優(yōu)勢(shì)在于，這些問(wèn)題可以通過(guò)后期來(lái)得到一定程度的優(yōu)化，從而提升相機(jī)的感光度可用范圍，同時(shí)，隨著相機(jī)技術(shù)的發(fā)展，相機(jī)的高感可用范圍在越來(lái)越廣，因此高感對(duì)于數(shù)碼相機(jī)的困擾可以說(shuō)并沒(méi)有那么大（尤其是和膠片同尺寸輸出對(duì)比時(shí)，數(shù)碼的優(yōu)勢(shì)會(huì)很明顯）。同畫幅尺寸下，可以說(shuō)數(shù)碼相機(jī)的高感性能是可以秒殺膠片的。endprint

而對(duì)于膠片而言，高感光度帶來(lái)的問(wèn)題相比數(shù)碼機(jī)型其實(shí)一點(diǎn)兒都不少。首先最嚴(yán)重的問(wèn)題是有沒(méi)有感光度分級(jí)，對(duì)于彩色膠片而言，通常我們能找到的ISO 800就到頭了，再高很難購(gòu)買到甚至可以說(shuō)是沒(méi)有。這時(shí)用戶就只能依靠降低快門速度或者增大光圈來(lái)解決問(wèn)題。這也是為什么我們?cè)谀z片時(shí)代能見到更多的超大光圈鏡頭，因?yàn)橄胍ＷC暗光環(huán)境的拍攝成功率，大光圈幾乎是唯一的解決方案。

至于噪點(diǎn)的問(wèn)題，其實(shí)膠片相機(jī)也有噪點(diǎn)，但不同于數(shù)碼相機(jī)，膠片相機(jī)的噪點(diǎn)是以顆粒感的形式表現(xiàn)出來(lái)，它不會(huì)出現(xiàn)如數(shù)碼相機(jī)那樣的彩色噪點(diǎn)。這就是為什么大家覺(jué)得膠片相機(jī)的高感似乎更好。何況，我們常見的高感光度膠片照片基本都是黑白作品，換做數(shù)碼相機(jī)，如果同樣調(diào)整為黑白拍攝效果，那真是高感好到讓人感動(dòng)了。

解決“五宗罪”，技術(shù)革新創(chuàng)新是出路

當(dāng)然了，眼看著高感光度帶來(lái)的五宗罪，人們自然要尋求解決之道。事實(shí)上，隨著技術(shù)的革新，高感問(wèn)題帶來(lái)的影響正在逐漸降低。而最直接的表現(xiàn)就是，相機(jī)的可用感光度范圍正在變得越來(lái)越大。高感光度五宗罪所帶來(lái)的限制之鎖，正在被打開。

這里我們需要說(shuō)明的是，我們?cè)谂e例說(shuō)明過(guò)程中使用的是擁有現(xiàn)今最新感光元件技術(shù)和最新處理器技術(shù)的D810相機(jī)。我們?nèi)粘Ｒ姷降南鄼C(jī)無(wú)論是從傳感器工藝、傳感器尺寸上相較于這臺(tái)D810都會(huì)有著不小的差距（當(dāng)然，拿著1DX，D4S這樣相機(jī)的朋友除外）。那些更普通的相機(jī)高感畫質(zhì)劣化的問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在更低ISO值上，同時(shí)劣化現(xiàn)象也會(huì)更加明顯。毫不夸張的說(shuō)，大部分小相機(jī)在ISO 1600時(shí)甚至達(dá)不到D810在ISO 12800時(shí)的水平。

對(duì)于感光度帶來(lái)的問(wèn)題，其實(shí)也可以分為“硬解”和“軟解”。我們最常見的解決方法就是直截了當(dāng)?shù)奶嵘齻鞲衅鞴に嚥⒉粩嚅_發(fā)新型號(hào)，使之擁有更高信噪比的傳感器。另外，使用更大畫幅的傳感器，也能有效的增加傳感器的感光面積和感光效率，讓相機(jī)擁有更好的高感控噪表現(xiàn)，這可以認(rèn)為是相機(jī)高感光度的“硬解”模式。

至于“軟解”，則是另尋渠道來(lái)解決高感問(wèn)題。我們現(xiàn)在最常見的方法就是引入防抖系統(tǒng)。既然低感光度控噪好，我們就用低感光度拍攝，至于畫面抖動(dòng)造成的模糊就用防抖系統(tǒng)來(lái)解決。因此，我們看到了現(xiàn)在性能越來(lái)越好的防抖系統(tǒng)，而近年來(lái)在小型相機(jī)上流行起來(lái)的機(jī)身防抖系統(tǒng)也做到了越來(lái)越好的防抖表現(xiàn)。降低3-4檔快門速度，這就能讓相機(jī)需要使用的拍攝感光度從ISO 3200降低到ISO 400甚至ISO 200。而“軟硬兼施”之下，我們可以看到現(xiàn)在相機(jī)的暗光拍攝能力已達(dá)到了前所未有的高度。

綜上所述，我們看到所謂的高感“五宗罪”對(duì)拍攝的實(shí)際影響變得越來(lái)越低，短短十余年時(shí)間，數(shù)碼單反的高感可用范圍已經(jīng)從當(dāng)初的區(qū)區(qū)ISO 400提升到如今甚至是ISO 12800這樣的程度（這可是膠片時(shí)代百年都不曾達(dá)到的高度）。更不用說(shuō)現(xiàn)在更為普及的防抖系統(tǒng)和恒定大光圈鏡頭。高感帶來(lái)的煩惱正在漸漸離我們遠(yuǎn)去，而身為拍攝者的我們，也將能更加方便、更加舒適地在暗光環(huán)境中拍攝到自己滿意的作品?！鮡ndprint