“區域曝光法”在數碼攝影中的應用研究

　　一
　　國際知名攝影大師安塞爾·亞當斯提出的區域曝光理論，半個多世紀以來一直是攝影的基本理論之一。大師所著《負片與照片》，對區域曝光理論做了詳細的描述。如果你學習了這種理論，就算是初學者也能像熟練的攝影師一樣，在決定拍照之前就能預見到最后生成的照片是什么樣子。學習了這種技法，攝影人就能觀察景物，能更為準確地測光，并根據測光的結果做出適合的曝光，最后把對景物的視覺印象忠實地或創造性地再現在攝影圖片上。
　　時光飛逝，數碼逐漸代替膠片，大師的理論是不是也過時了呢？其實數碼攝影是一門在傳統攝影技藝的形成和發展的伴隨下產生的攝影應用科學。它以攝影化學、電子技術和攝影光學為基本，在長期實踐中形成了自己特別的拍攝體系。隨著信息時代的到來，以及數字技術的發展，數碼攝影技術賦予了攝影新的內在，大大拓寬了攝影的空間。然而，事物都是辯證的，有優勢，同時也存在局限。傳統攝影主要是通過光線透過鏡頭照射到膠片上，引起膠片上的感光乳劑發生一系列的化學反應，產生潛影；再通過化學反應，使潛影轉變為讓人可視的由銀鹽組成的負像；最后通過暗房放大，使膠片上的負像轉變為正像，從而實現景物或人像等一系列圖像的準確再現。而現代的數碼攝影是通過數碼照相機將其CCD或COMS拍攝的影像的電子信號格式轉化為數字格式，存儲于存儲器中，完成拍照，然后通過Photoshop進行圖像處理，將原景物再現，最后使用輸出設備打印出不同尺寸的照片。綜上可見，傳統的菲林攝影和現代的數碼攝影就光學部分并無太大的差別，主要是對鏡頭產生的圖像存儲方式和采用感受不同。
　　二
　　根據亞當斯的理論，黑白照片的色調或灰調可以分為十個“區域”，由零區域（相紙能夠表現出的最黑的部分）至第十區域（相紙的底色——白色）。第五區域是中等的灰度，它可以根據測光表的讀數曝光而得出來；第三區域是有細節的明影部分；而第八區域則是有細節的強光部分。
　　區域系統理論主要基于三個因素：目視觀察，曝光控制和反差控制。憑著區域系統，攝影者便可以預見照片的最后影像，并使底片能夠根據攝影者心目中的構思去曝光。舉一個簡單的例子，就是量度陰影部分的光量，為使這部分有更多的細節，可將光圈增大兩級，然后量度重要強光部分的光量，按照區域系統理論，強光部分比陰影部分亮五級，如果明影部分是第三區域的話，強光部分便是第八區域。倘若這是攝影者的構思，便可以馬上進行拍攝。要是想使強光部分有更多層次，攝影者可以縮短底片的顯影時間來減低反差，使第八區域變為第七區域。相反，如果想使重要陰影部分有更多層次，而這部分又比較明亮部分暗了三級，顯影時便可增加時間以增大照片的對比度，從而使強光部分變得更亮。當然，在充分掌握曝光區域理論之前，必須進行一些曝光和顯影的試驗，有關的內容較為繁瑣，本文不加贅述。
　　下面介紹亞當斯的一幅作品及其拍攝經過，以便對他的這種區域曝光法能有所了解。
　　《冬天的風暴》（圖1）是亞當斯1940年拍攝于約塞米蒂國家公園的一幅作品。那是12月初的一天。風暴最初夾雜著大雨，后來雨又變成了雪，直到中午天氣才開始轉好。亞當斯驅車來到一個新找到的能夠激起創作靈感的拍攝點，站在這里能看到約塞米蒂峽谷迷人的景色。他立即架起了810相機，裝上121/4英寸的柯達XV鏡頭，對山坡和畫面底部進行了取舍構圖，然后等待云彩在畫面上部形成動人的形狀。為了避免云彩移動時造成影像模糊，曝光時間很短。
　　對于這種景物，如果是用普通的平均讀數曝光，按正常顯影，底片的反差會很小。云彩是灰色的，陽光照射的明亮部分顯得蒼白，而陰影部分則非常柔和。亞當斯運用了區域曝光法，在拍攝之前他已能預見到最后的照片是什么樣子。于是他對一系列區域進行了測光。當時點式測光表還未問世。
　　亞當斯回憶道：“我在測光表正面加一節管子，把它的視角減少到大約15°，當然，我需要用4去乘側光表所測得的任何部位的亮度值。在這一景色中，我可以斷定表現出質惑的最明亮部分的亮度為160燭光／平方英尺，把這一亮度置于七區。我發現，右邊最暗的樹所具有的亮度（測光結果是3燭光／平方英尺）落在一區。由于樹林掛有一層薄雪，它的平均亮度落在二區和三區。除了呈箭頭狀的明亮瀑布之外，最明亮的部分要算是云彩了。我估計瀑布的亮度大約有500燭光／平方英尺。為了提高樹木的亮度，我本來可以使曝光增大2—4倍，但是這樣可能會失去我認為照片會表現出來的某種透明的光亮感。鑒于對底片進行的這種最低的曝光，顯影是要比正常區域提高一區。這就使得（本來位于七區的）高亮度達到八區的亮度標準，并且各種明暗層次會普遍顯得明快。”
　　沖印出的底片保留了亞當斯所要反映的信息，經過在暗室中進行的某種程度的遮擋和加光，得到了一張十分生動的照片。這就是當時在他眼前的景色的真實再現。
　　亞當斯在總結他運用區域曝光法的拍攝實踐時說：“我發現，如果我小心遵照區域系統所提供的各種精確性，對預想的影像進行積極的想象，我拍出的效果幾乎總是令人滿意的，至少從技術上講是這樣。但是，簡單的計算錯誤造成的后果可能是嚴重的，例如，忘記把鏡頭接圈或濾光鏡因數考慮進去。”“應當記住，萬一在錯綜復雜的情況下拍攝失敗，每張照片的曝光記錄，其中應當包括曝光細節和顯影指示，都可以作為診斷時的參考。”
　　由此可見，“區域曝光法”為傳統攝影的影調精確再現提供了一套科學可行的方法，它將復雜難懂的密度學和感光測定學簡化成一種曝光的應用方法。目前數碼攝影流行，將數字底片轉成黑白的方法多種多樣，最簡單的方法就是降低圖像的色彩飽和度或者轉成灰度模式，放棄色彩信息。但實際操作會發現，這樣轉出來的黑白圖像往往平淡無奇，沒有以前黑白照片的那種獨特韻味。怎么樣才能借助數碼的便利性，使數碼照片接近菲林的效果？結合亞當斯的區域曝光法，結合HDR技術，必能使數碼底片（raw）更接近銀鹽效果。如果將大師理論和現代科技相結合，必然對數碼攝影起到極大的推動作用。
　　三
　　HDR是英文High Dynamic Range（高動態范圍）的縮寫。在大光比環境下拍攝，普通相機因受到動態范圍的限制，不能紀錄極端亮或者暗的細節。經HDR程序處理的照片，即便在大光比情況拍攝下，無論高光、暗位，都能夠獲得比普通照片更佳的層次。在HDR的幫助下，我們可以使用超出普通范圍的顏色值，因而能渲染出更加真實的3D場景。經常使用相機的人都有這樣的體驗：在某些明暗差別大的場景中拍攝出來的相片，暗光部分和亮光部分的細節無法兼顧。而HDR在這樣的場景中，能使無論明暗光線下的細節都能夠充分展示，并展現出明暗分明、細節充分、色彩華麗特色。簡單來說，HDR可以用三句話來概括：亮的地方可以非常亮，暗的地方可以非常暗，亮暗部的細節都很明顯。
　　既然HDR軟件照片進行處理，可以合成不同的曝光參數的多張圖片，那么大膽想象一下，如果我們注意曝光組合，在拍攝時注意景深的一致性，在拍攝時使用三腳架，就可以利用HDR軟件實現“區域曝光法”，成功地將大師理論和現代科技相結合。下面簡單地談談流程。
　　（一）拍攝不同曝光值的照片
　　1.拍攝足夠多不同曝光值的照片。可以拍攝3—7張照片，根據視場景的動態范圍不同，可能需要進行更多次的曝光。
　　2.確保將相機固定在三腳架上，拍攝過程中不要移動或變焦。
　　3.通過改變快門速度以獲得不同的曝光度，不要調整光圈、iso值。因為調整光圈會使每次曝光的景深發生變化，可能導致圖像品質降低。調整ISO或光圈還可能導致圖像中出現雜色或暈影。
　　
　　4.一般來說，不要使用相機的自動曝光功能，因為曝光度的變化通常非常小。
　　5.每張照片的曝光度差異應在一兩個EV（曝光度值）級。
　　6.不要改變光照條件。例如，在這次曝光時不使用閃光燈，而在下次曝光時卻使用閃光燈。
　　7.場景中盡量不要有移動的物體。
　　（二）用HDR軟件對照片進行處理
　　1.在Photoshop CS5菜單欄中點擊“啟動Bridge”（如圖2）。
　　2.待Bridge啟動后，選擇多張曝光不同的照片組合，用作HDR照片合并（如圖3）。
　　3.之后，選擇Bridge工具“Photoshop—合并到HDR Pro...”（如圖4）。
　　4.稍后Photoshop會自動為大家合并出一個HDR圖像，記住要點擊移去重影，以防止在拍照時風對畫面造成的影響（如圖5）。
　　5.合并到HDR Pro面板，在預設菜單中選取“單色”選項（如圖6）。
　　6.稍后Photoshop會自動合并出一個黑白的HDR圖像，接著在右邊的菜單選項中可以對照片進行一般調較（如細節、陰影、高光等），然后點擊“確定”生成圖片（如圖7）。
　　7.生成好的黑白HDR圖像可以保存為各種大小格式，用于不同要求的打印效果（藝術相片紙）或者高端印刷等（如圖8）。
　　四
　　幾乎每個成年人都會騎自行車，但這一技能并不是生來就有的。每個人都必須去學習并實踐它。盡管在學習初始很難掌握平衡，還會摔破膝蓋和胳膊肘，但是要堅持訓練。當我們最終掌握了它，我們都會很高興。
　　區域系統理論也是同樣。它也不是人們生來就會的，必須通過學習來掌握。實踐中你也會出一些錯，但是要堅持下去。經過一段時間的實踐，你會意識到你已經掌握了它。你可以控制照片的影調了，這就是很好的結果。
　　也許再堅持做下去，你會發現區域系統理論似乎變得不那么重要了。你甚至可以修正它以達到你的目的，也就是你已經駕輕就熟了。技術實際上就是基礎，它可以使你再也不會產生曝光錯誤。不論拍攝什么題材，你都會有信心拍出好的照片。
　　當你學會了騎車后，你要到某地去就可以騎車而行。同樣，你學會了區域系統理論以后，你要控制照片的影調也就可以應用它了。
　　五
　　向大師致敬，也許數碼相機的運用與黑白膠片的方法不完全相同，但區域曝光法無疑會給你的攝影道路帶來不同的東西。它會提醒你考慮曝光的問題，并有計劃地拍攝照片。基本法則是，面對中間調場景，對準中間調物體測光，確定曝光值后構圖拍攝。面對高動態范圍場景，利用相機內置功能及后期軟件處理，可以由16bit乃至更高的灰度級別去記錄表現。這樣，影像的信息更加豐富，記錄的細節更加精準，甚至超越大師的畫面層次與深度。想要高光還是陰影？做出選擇，并針對那一部分曝光，其他部分就會相應地得到合適的位置。
　　展望未來，如果大家在做彩色圖片轉黑白的時候，使用基于“區域曝光法”在數碼攝影中應用的轉換方式，做好分區工作，那么影像的信息將更加豐富，記錄的細節更加精準，如果堅持采用本文的HDR拍攝流程，就可以輕松實現超越區域曝光法的畫面層次與深度，這種攝影模式在未來必定會成為黑白攝影的行業規范，而且你不必具有高超的攝影理論知識，只需輕按快門，其他的交給流程。