太陽的逆態度

宋耘立+滕飛

《紐約攝影學院教程》中曾提到要盡量避免逆光拍攝，登上過《時代》雜志封面的安塞爾，亞當斯曾—歷經大量暗房實驗并創造出分區曝光法。即便如此，我們依舊在不斷挑戰大光比拍攝，從而有了漸變濾鏡、搖黑卡等技術手段。隨著數字傳感器的快速發展，今天的數碼相機已經擁有了膠片相機難以企及的動態范圍。再加上HDR（高動態）和堆棧技術的助力，更是讓數碼相機如虎添翼。科技的發展讓“攝影”擁有了更大的可能性，正因如此，近兩年來大光比風光照片和星空、銀河照片變得日趨流行。在下面的內容中，筆者將從器材、技術、后期三方面為您介紹大光比照片應該如何拍攝。讓我們用照片呈現出挑戰太陽的“逆態度”。

如何選擇相機

在傳統觀念中，“風光相機”就是單純的高像素相機。隨著逆光、太陽軌跡、星空等大光比拍攝趨于流行，動態范圍這項性能指標得到了越來越多的關注。動態范圍也稱“寬容度”，它既指一張照片中從黑到白的灰階過渡范圍，同時也指相機的后期提亮、壓暗調整空間。動態范圍高的相機，可以減少出現死黑、死白的情況，并且能給拍攝者更大的后期處理空間。

是什么決定一款相機的動態范圍？從硬件上動態范圍主要受相機感光元件和圖像處理器的影響。其中，感光元件的影響程度最大。除了我們比較熟悉的像素密度指標（也可以用單像素大小指標）外，感光元件的結構、特性、工藝也會給寬容度帶來非常大的影響。像素密度尚且可通過簡單的面積、總像素數量來計算，感光元件的結構、特性就只能參考一些媒體機構的拆解報告和評測數據了。

成像質量與后期優化

一個相機的成像質量是由相機感光元件、相機影像處理器、鏡頭、后期處理流程共同決定的。成像質量的衡量也包括了多個維度，比如相機的動態范圍、噪點控制、色彩再現能力與準確性，鏡頭的畸變、暗角、色散，機身和鏡頭這一整體的分辨率等。

在后期處理中，我們可以借助鏡頭配置文件對畸變、暗角、色散進行校正，可以利用HDR或堆棧等辦法來提高寬容度，可以借助降噪插件來減少噪點。但有一點是后期處理軟件無能為力的，那就是分辨率——銳化的本質是加強輪廓反差，讓照片的視覺感受更清晰，但銳化或者其他方法并不能提高一張照片的細節表現。

動態范要圍的評價標準

提到動態范圍，就一定會提到海外測試機構Dx0。它的評測數據向來具有爭議性，而爭議的焦點便在于動態范圍。在Dx0的成績表中，尼康、索尼相機經常分數較高，相對其他相機似有一定的優勢。

事實真的如此么？查閱Dx0的測試方法后會發現，Dx0的動態范圍測試基于圖像信噪比SNR=lOlg（亮度均值/亮度標準差），翻譯過來就是檢查相機在后期軟件中增加亮度/陰影時，暗部是否還能保持“干凈”。無論是在理論測試還是在廣大風光攝影人的實際拍攝中，尼康、索尼相機的表現確實要顯得更出色一些。由于印刷關系，本篇文章的配圖可能無法準確還原不同相機在提亮操作后的暗部情況。如果放在電腦上觀看，就能更清晰地呈現出暗部細節差異。

會產生如此大的區別，根源上是索尼、佳能持有不同的CMOS設計和影像處理流程理念。在過曝壓暗（高光恢復）和色階連續性表現上，佳能相機又有超過尼康、索尼的表現——所以在人像拍攝領域，佳能相機得到了非常廣泛的應用。

感光元件和A/D轉換

尼康D6x0、D750、D8x0單反相機使用了索尼CMOS，而佳能單反相機全部使用自己設計、生產的CMOS。所以，佳能、尼康、索尼相機在動態范圍方面的差異性，歸根到底就是佳能CMOS與索尼CMOS的差異性。

感光元件的功能是將光信號轉換為電信號。無論是CCD還是CMOS，本身輸出的都是模擬信號，需要通過數模轉換器才能變成影像處理器可以接收的數字信號。2007年，索尼公布了名為“采用列并行AD轉換超高速高畫質CMOS”的技術，將感光元件與數模轉換器集成在了一起，讓感光元件可以直接輸出數字信號。作為結果，這項新技術如它的名稱一樣帶來了速度和畫質的提升。

速度方面的提升并不難于理解，相機內圖像處理流程由“感光元件——數模轉換器——圖像處理器”簡化為“感光元件——圖像處理器”，信號傳輸的路徑大幅縮短。以尼康D300為例，它在12bit RAW格式下最高連拍速度為7張/秒；而在通過外置數模轉換實現的14bit RAW格式下，最高連拍速度僅有2.5張/秒。

畫質方面的提升則來源于“列并行數字相關雙采樣”技術，簡單來說就是能以列為單位降低背景雜訊，提高信噪比。在此之后，索尼申請了Exmor商標，這也就正是我們現在所熟悉的Exmor CMOS。在索尼產品介紹中通常能夠看到“雙重降噪”的描述，就是指在CMOS內部（列并行數字相關雙采樣降噪）和影像處理器內部（常規JPG降噪）各有一次降噪。

直到今天，一些廠商依舊堅持使用獨立數模轉換器。它的數量與影像處理器是一一對應的。獨立數模轉換器降低了感光元件的集成度，在一定程度上緩解了因為溫度升高而造成的畫質惡化。但它在信號傳輸的絕對速度和信噪比方面，確實要落后于感光元件集成數模轉換器的。

數據量與存儲格式

“bit"（音“比特”，翻譯為“位”）數是數字圖像處理中的一個基本概念。lbit代表2的1次方。我們看到的每一幅圖像，圖像上的每一個像素，都是由若干bit數據組成的。如果一個圖像只有黑白兩種顏色（沒有任何灰度過渡），那么它的每一個像素就只有黑、白兩種情況，可以用0、l來表示一這就是lbit圖像。

彩色照片中的每一個像素都由紅、綠、藍3種顏色的數據組成。每一個顏色又可以有成千上萬種細微變化：8bit是256種，12bit是4096種，14bit是16384種……簡單來說，bit數越高，畫面中記錄的信息就越豐富。目前，主流數碼相機的感光元件大多可以輸出12bit或14bit圖像信號，中畫幅數碼后背系統更是可以輸出16bit的圖像信號。

有了高bit的圖像信號，我們還需要有同樣高bit的容器來盛裝它，否則就會出現數據溢出、浪費的情況。我們常見的JPEG （JPG）格式照片只能保存8bit數據，而相機的RAW格式則可以保存12bit、14bit乃至16bit的數據。正因如此，對于有后期要求的拍攝題材來說，筆者強烈建議使用RAW格式保存照片，從而最大限度地保留原始圖像信息一這對大光比風光攝影來說是非常重要的。

如何擴展動態范圍

在攝影技術的發展過程中，出現了一些能夠擴展動態范圍的附件和技術技巧。它們是漸變濾鏡、搖黑卡、前景補光、HDR和堆棧。

使用漸變濾鏡

在大光比風光攝影中，我們所用到的是中灰漸變濾鏡。濾鏡的一端是深灰色，另一端則是無色透明的。在拍攝大光比畫面中，深灰色的一端蓋在高光區域，無色透明的一端蓋在陰影區域，這樣就能平衡光比擴展影像的動態范圍。

根據環境、風格和拍攝目的，又可以分成硬漸變濾鏡、軟漸變濾鏡，正向漸變濾鏡和反向漸變濾鏡。為了調節明暗過渡位置，中灰漸變濾鏡一定要是方形插片濾鏡。所以整個濾鏡系統就包括了濾鏡支架和濾鏡兩部分，成本從幾十元到上千元不等。

使用漸變濾鏡拍攝，最大優點是能在取景時看到調整效果。特別是在光線充足并且不需要可以延長曝光時間的場景中，我們可以手持方式進行拍攝——這就適合拍攝一些具有運動對象的場景。因為是通過硬件方式擴展動態范圍，所以使用漸變濾鏡拍攝對于后期調整方面的技巧要求相對較低。又或者，使用漸變濾鏡與后面介紹的后期調整方法相結合，可以得到更大的動態范圍。

漸變濾鏡的缺點是過渡方式單一。對于海平面這樣具有明顯分界線的場景，使用漸變濾鏡是沒有問題的；但如果以起伏的高山、摩天大樓作為前景，壓暗部分就可能會“誤傷”前景。另外，在漸變濾鏡的材質方面，樹脂濾鏡抗反光性能好但不耐磨，玻璃濾鏡分辨率影響小但易碎，總之很難有完全的選擇。

使用搖黑卡

這里的“黑卡”并不是索尼RX系列數碼相機，而是指一塊不透光的板子——在長時間曝光過程中，用這塊板子遮擋在鏡頭前端，就能讓遮擋部位的曝光度降低，從而達到平衡光比的目的。

與漸變濾鏡相比，使用搖黑卡拍攝的優點是遮擋區域更加靈活，而不是簡單的從上到下漸變。黑卡的成本只需要幾元到十幾元不等，比漸變濾鏡系統便宜很多。不過，任何事情都有兩面性。硬件成本的降低意味著“軟件”成本的提高：搖黑卡拍攝對于攝影師的技術要求非常高。由于無法在取景時查看調整效果，因此拍攝成功率直接受到技術、經驗的制約。最重要的，搖黑卡的拍攝手法僅限于長時間曝光，無法拍攝具有運動對象的場景。

為了簡化搖黑卡拍攝的難度，提高成功率，一些攝影發燒友設計了搖黑卡控制器。這類產品的價格在400元左右，簡單來說就是一個可以控制相機快門的感應開關，能夠在抽離黑卡（拍攝結束）時自動釋放相機快門。

使用前景補光

在人像拍攝中，我們使用反光板或閃光燈給模特面部補光，其目的也是為了平衡光比。而在大光比風光攝影中，用于補光的道具往往是高亮度的手電或射燈。在一些拍攝場景中，甚至需要利用汽車車燈來輔助補光。

前景補光的局限性是距離和色溫。通常我們能用到的射燈，最大距離不過百米。如果以山峰、峽谷作為前景拍攝，那么補光是一件不可能完成的任務。人造光源的色溫與環境光也可能發生沖突，從而給后期調整增加了難度。

和搖黑卡拍攝一樣，使用前景補光同樣也只能在長時間曝光中使用。

使用包圍曝光或HDR

一些朋友還弄不清楚包圍曝光和HDR的區別。在“包圍曝光”模式下，我們可以得到一組曝光度不同的照片，既有正常曝光（保留中間調細節），也有欠曝光（保留亮部細節）或者過曝光（保留暗部細節）。通過機內HDR拼合算法、后期處理軟件或者手工操作，將中間調、亮部、暗部的細節拼合在一張照片上，就變成了HDR （High Dynamic Range高動態范圍）照片。

記得2009年時，只有賓得K-x等少數幾款相機內置了自動HDR合成功能。大多數時候，我們都需要通過包圍曝光、后期合成來獲得HDR照片。在今天，不單單是新一代數碼相機，包括智能手機、平板電腦在內的影像記錄設備都提供了自動HDR合成功能。

對于初學者來說，通過機內HDR模式或后期軟件合成HDR照片，是拍攝大光比照片最簡單、最低成本的解決方案。大多數時候，你只需要準備一支三腳架就可以進行拍攝了。如果確實需要長時間曝光，那么添置一根快門線或者遙控器就能提高拍攝系統的穩定性。

包圍曝光和HDR合成的缺點是明暗過渡的邊緣容易出現亮邊，帶給人不真實的感覺。從來沒有哪種拍攝手段會像HDR合成這樣引發爭議，其最關鍵之處在于運用方式與調整幅度。讓人感覺不到使用HDR手法的照片，才是最成功的HDR照片。由于需要多張照片拼合，因此包圍曝光和HDR手法不適用于手持拍攝。如果畫面中存在運動對象，則有可能在合成照片里出現重影。

使用多幀降噪拍攝

多幀降噪并不是一個新技術。它最早應用于天文拍攝領域，然后在2009年被索尼應用在便攜數碼相機產品中。和HDR-樣，今天的智能手機也已普遍搭載多幀降噪技術。

多幀降噪的技術基礎是“圖像噪點隨機出現”。無論是在高感光度拍攝、長時間曝光拍攝還是后期提亮陰影部分，圖像中的噪點總是隨機出現的——如果固定位置出現亮點、黑點或者色點，那是感光元件本身出現了硬件損壞。將若干張照片疊加在一起，比較每個像素上的畫面信息，通過“少數服從多數”的算法過濾掉噪點信息。

多幀降噪最初被用于提高小型影像記錄設備（如智能手機、便攜數碼相機）的高感控噪能力。而下面介紹的方法，是將多幀降噪應用于大光比拍攝，可以大幅提升相機的動態范圍表現。

堆棧技術增加動態范圍

在Photoshop完整版或擴展板中，包含有“將文件載入堆棧”的腳本。通過這一功能，我們可以在電腦上完成多幀降噪。

在堆棧技術拍攝中，我們使用陰影/高光調整來提高照片的動態范圍。它的好處是處理靈活，不受輪廓形狀限制。事實上，尼康相機中的D-Lighting、索尼相機中的DRO就是一種機內陰影/高光處理。無論是機內處理還是后期調整，針對單一照片的陰影加亮都會帶來噪點和雜色。接下來的堆棧合成，就是通過后期多幀降噪來消除暗部噪點，讓照片變得更干凈。

如果您的電腦性能足夠強大。那么不需要導出JPG格式文件，可以直接將RAW格式文件加載到堆棧中，避免了由RAW格式到JPG格式轉換時的畫面信息損失。

堆棧技術拍攝的缺點是有額外的快門消耗，通常來說一個場景需要8-16張照片。因為需要拍攝多張照片，所以堆棧技術同樣不適合手持拍攝和拍攝具有運動對象的場景。