曝光控制中的传统与革新

张宁

3.使用示波器定光

胶片时代，摄影师大部分情况都用光学取景器观察被拍摄对象，测光然后分析判断究竟该如何对其进行处理。数字摄影机出现后，借助于监看设备，摄影师能直观地看到经过传感器和处理电路加工过的影像，再辅以测光表的读数能迅速大致确定正确的曝光。然而受制于环境复杂性和监看设备本身的局限，图像中有许多不易分辨但却至关重要的信息容易被忽略。为了更精确的评估曝光和影调，大多数的数字摄影机都会提供一系列的示波器用来监看视频信号。

示波器（Scopes）是一种用来评估图像的工具，功能非常强大，摄影师可以借助它精确的控制画面的影调构成。数字影视摄影创作常用的IRE示波器有四种：波形示波器、分量示波器、矢量示波器和直方图。波形示波器和直方图用于判断曝光和分析影调结构，分量示波器和矢量示波器用于色温和色彩倾向的评估。

最新的示波方法是RED公司开发的“门柱”和“信号灯”技术。相对于上面提到的IRE示波器，这些新技术可以称为RAW示波器。了解这些示波器并运用到创作中，能够为曝光控制和影调传递提供科学的定量分析的工具。

3.1直方图

直方图是数字数据分布的图形化表示形式。这是一个连续变量（定量变量）的概率分布的估计，是由英国数学家卡尔·皮尔森提出的。最初只是作为统计学中的方法的概念，后被图像分析领域借用。

图像直方图是一种特殊的直方图，它作为数字图像中的影调、色调分布的图形化表示。它的横坐标是影调值的分布（Rec.709模式下是0-255），纵坐标是每个影调值的像素数。通过建立一个特定的图像的直方图，摄影师将能直观的判断整个影调色调分布，简单明了。

横向X轴是亮度从暗到亮的递增，纵向Y轴是画面里在对应亮度下的像素的密集程度。最左边是极黑，最右边是极亮。

直方图的解读一定要结合具体的场景，并不是说中间有“山峰”，两侧“山坡”曲线舒展，就一定是正确曝光。离开了具体的时间气氛，直方图在创作上没有任何意义。拍摄高调画面，像素影调值向右密集排列，表示画面中的大部分景物都处在亮部。拍摄暗调画面，像素影调值大部分集中在直方圖的左边，表示大部分景物在画面中都处在暗部。只有实际场景和直方图有效的结合在一起，才能准确的判断曝光。

LOG模式下，直方图由1024个影调值构成。在拍摄同一个场景时，Rec.709模式下的直方图更饱满，LOG模式下的直方图相对要单薄的多。这并不是说LOG的影调关系不丰富，反而恰恰是场景的反差不够大，不能很好的填满这么多个影调值范围。

SONY有些机型在直方图中会有一条竖线，有的竖线是表示斑马纹的位置，有的是表示标准灰所在，有的竖线是表示在LOG模式下提示转换为Rec.709的时候亮部的极限在哪里。

3.2波形示波器

不论是哪种示波器，都是用波形（Trace）来反应图像的的变化。对于波形示波器来说，它最主要的特点在于波形对应了视频中亮度的变化，能很好的帮助摄影师全面精确的评估曝光和反差。图32中，波形是和画面中灰阶横向X轴的亮度信号一一对应的，纵向Y轴则表示从高光到阴影幅度的变化。

用灰阶来理解亮度和波形的对应关系最具直观性，实际的影像就需要摄影师不断地锻炼自己的眼力，图33蓝天白云和房屋的波形位置关系就是一个很好的案例，其中白云亮度较高，位于示波器的顶部，由于白云洁白，所以红绿蓝三种分量波形相互重叠表示其量值大致相当。蓝天由于其自身明显的色彩倾向，蓝色波形突出而红色波形最弱。草场上的房屋北面背对阳光亮度较低，阴影部分波形靠近示波器底部。

对场景的过曝和欠曝测试也非常重要，有两种方法可以参考。一种是感光度固定，用灯光或光圈调整曝光值，用灰阶作为被摄物观察影调结构的变化。另一种是感光度从低到高依次变化，用曝光三角形当中的光圈、快门两个变量保持总体曝光量不变，观察影调结构的变化。

借助波形可以清楚地看到，过曝欠曝并不是简单的影响画面的亮度，而是对影调结构产生了深层影响。

3.3 RAW模式下依然有效的示波器

传统的示波技术并太适合RAW格式影像的拍摄，最新的示波方法是RED公司开发的“门柱”和“信号灯”技术，是专门为RAW模式设计的。

在第一章中，我们提到了ISO/EI的设置并没有改变RAW的原始数据，但这些设置会改变直方图的影调值分布。也就是说，直方图和传统示波器是IRE模式下的曝光辅助工具，不适用于RAW模式。必须有一种不随ISO/EI设置改变而改变的示波器，作为RAW模式曝光辅助的专用工具，为此RED在2015年末开发了“门柱”和“信号灯”技术。

图36中左右两边的门柱是RAW计量条，左侧条形表示高噪点风险的像素部分（如果后期调亮），右侧条形表示细节损失的像素部分。