光线记忆--摄影曝光
文章有点长，可以看视频： 摄影曝光知识分享_哔哩哔哩_bilibili
前言
今天想跟大家分享下摄影中曝光知识，一起学习下摄影曝光中的原理。
曝光，一切好的照片都是以“正确”曝光为前提的。当然这个“正确”曝光是建立在摄影人的主观感受之上的。在摄像领域，曝光是获得一种潜在或可见图像的过程。在胶片时代，曝光是一切光化学成像方法的基本过程与主要特征。
如果想让“曝光”这个过程符合摄影预期的发生，首先要有光（不管是反射到的光还是发射的光），有光就会有多少光量进入的问题。其次呢，要有接收光的元件（不管是胶片还是CMOS），控制好单位时间内有多少光被感光材料利用。正确的解决了上面的一些问题，才能符合摄影预期“正确”曝光。以上所说的，正好对应摄影曝光中的三要素：光圈和快门（二者控制多少光量进入），以及感光度（控制有多少光被感光材料/元件利用）。
光圈
首先来说下光圈，它原意是照相机上用来控制镜头孔径大小的部件，调整它可以控制景深、控制进光量等。
通常在照相时，说调整“光圈”通常指调整焦比或者F值，它等于焦距值除以光圈孔直径，所以F值是无量纲的。现在的相机镜头F值在一般有2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等等，当然还有更多的数值，比如像适配徕卡相机的夜神镜头F0.95，等等。
由于光圈或者F值的定义是焦距值与光圈孔直径的比值，当焦距一定的情况下，F值越大，光圈孔越小，相应的进光量也越小。接下来我们讲一下光圈值为什么这样设定？为什么光圈小的F值大约是光圈大的F值的1.4倍？首先有个常识：相邻的两个光圈值，较大F值是较小F值进光量的一半。比如F2的进光量是F2.8的两倍，这是如何推导的，我们来看下式子：
这就是1.4倍的由来。上面的推导过程虽然很繁琐，但有利于你了解整个相机曝光参数设置的基本逻辑，加深对数码相机的认识。
光圈除了上述的F值之外，在对曝光要求更为严格的电影镜头上，会使用曝光级数T值，这个值也是跟光圈类似的东西，这里不做详细解释。
光圈的应用场景：一般在拍摄人物，要突出人物，使用大光圈（较小f值）；比如在拍摄星芒、风光时会使用较小光圈（较大f值）
快门
快门是相机控制曝光时间的重要部件。一起回顾下刚才曝光量的公式：
上述式子曝光时间t一般是由快门决定的，快门的值设置有1/8、1/15、1/30、1/60等。上面公式可以得出曝光时间与曝光量成正比，所以快门值越大，曝光时间越长，相邻的两个快门值之间，曝光量也是相差一倍。快门除了有具体的值外，还有B快门（B门），T快门（T门）这两者没有太大差别，一般都是为了增大快门值，使曝光时间增加。
应用场景：一般在体育赛场，赛车、足球等，会使用超高速快门，曝光时间少，不会产生运动模糊；而在晚上拍摄星空时，会使用更长曝光时间拍摄，使得感光元件能接收更多星光，比如25s快门等。
感光度
感光度，用以衡量感光元件对光线的感应速度。感光度的测量系统有很多，当前主要在使用ASA运算式的标度，即我们常见的ISO值，ISO常见值有ISO100、ISO200...ISO1000等。通常相邻ISO之间的感光度相差一倍，数字越大感光度越高，感光元件对光越灵敏。比如在夜晚场景拍摄，拍摄灯光有限的情况下，要使用大的ISO。
相差一倍什么概念呢，就是说在相同的光圈和快门下，ISO值高一倍，感光元件感应到（参与成像）的光量提升一倍。如果不考虑噪点且拍摄静物时，ISO提高一档和光圈开大一档或者快门时间增加一档应该得到相同曝光的照片。
曝光值
在我们学习曝光值之前，我们先来了解一下什么是曝光。
在wiki百科上是这样定义：是指摄影的过程中允许进入镜头照在感光媒体上的光量。 这个定义我认为有点问题，它没有体现感光度的概念，比如就算你光圈快门足够大，感光媒体对光线的灵敏度为零，那你都无法成像，何谈曝光呢。
想要相对精确定义，我认为应该是这样：指摄影的过程中允许进入镜头照在感光媒体上并被成像过程利用的光量。
说完曝光后，回到曝光值。曝光值（Exposure Value，EV）代表的是能够给出同样曝光的所有相机 光圈快门感光度 的组合，它反映的是进入相机的光亮度。
我们结合前面讲的曝光三要素，可以知道达到同样的曝光值，有光圈、快门、感光度三个变量可以参与组合。所以，同样的曝光值下，有很多种组合。
如何确定曝光值，这个不用担心。当前市售的数码相机都会有测光系统，测光系统能自动根据相机设置的测光模式（测光模式有点测光、平均测光等）确定曝光值，从而根据摄影师所选取的曝光模式来确定：光圈快门感光度 的组合。常用的曝光模式有光圈优先、快门优先、程序自动曝光等。
对于全手动曝光模式，如何确定光圈、快门、感光度呢？假如你没有测光表（一种测光设备，与数码相机自带的测光系统基本一样），可以通过查表和经验确定自然界中的一些场景的曝光值。
当知道曝光值后，可以通过下面式子，结合自己拍摄的题材找一组合适组合。
尽管理论上所有曝光值相同的拍摄参数都会给出相同的曝光，但是它们并不一定能拍出完全相同的照片，比如曝光时间（快门速度）决定了运动模糊的程度，光圈则决定了景深等。
对于不同的拍摄题材和拍摄场景，就可以灵活的选取光圈快门感光度。感光度的话，一般使用当前光线环境下最小值。像体育类摄影，需要更短的快门时间，来减少运动模糊。如果是拍摄个人写真，一般会使用大光圈，确定光圈后再确定快门时间。
曝光补偿
曝光补偿也称为曝光值调整，是指在摄影过程中通过对曝光值的调整以达到最佳效果的一种技术手段，在相机上一般展示为 ±1EV，±2EV ，±3EV等，一般是正负三档。
曝光补偿这里有个比较绕的点：比如+1EV曝光补偿，实际相机的曝光值-1EV，也就是说相机实际选择的光圈快门感光度组合选择变化了一档。比如，当拍摄强光下雪景时，此时测光表给定的曝光值是16，使用“白加黑减”的经验，我们选择+1EV，那么相机会调整其曝光参数，使其选择的曝光值为15（也就是曝光三要素选择是曝光值为15的这一套组合），可能是光圈增大了，也可能是快门变大了，也可能ISO增大了，取决于你选定的曝光模式。
刚才咱们提了下“白加黑减”，什么是“白加黑减”？我们今天就来详细的梳理下“白加黑减”的来源。我们来看两个式子，一个是使用反射式测光表确定曝光参数组合的式子：
一个是使用入射式测光表确定曝光参数组合的式子：
结合式子（1）和式子（2）得：
根据式子，我们就得到了拍摄参数与反光率的关系，上述推导不一定严谨，但不妨碍我们了解“白加黑减”。现在的数码相机都是使用18%的灰的反光率来确定拍照参数的，为什么按照这个，据我查证，这应该是相机公司或研究人员大量统计的主体反光率平均值，另外亚洲人的皮肤反光率也接近18%。
也就是说上面公式中R值是18%。但是对于亮白色物体，反光率R更大。这样的话拍摄亮白色物体，依然使用18%的反光率，依照曝光值的公式就会得到更大的曝光值，如果按照这样的曝光值拍摄的话，就会出现曝光不足，画面偏灰色。而对于黑色物体，反光率较小，则会出现过曝的情况。综上所述需要“白加黑减”。
总结
好了我们来总结一下，今天所分享的内容就是：
1. 提醒大家正确曝光非常非常非常重要，曝光不仅影响画面的明暗对比，还会影响后期调色；
2. 曝光三要素：光圈快门感光度以及三要素数值是如何来的，数值之间的关系是什么，为什么要这样设置；
3. 最后分享了什么是曝光值和曝光补偿，以及曝光补偿与曝光值的关系，进一步强化对曝光三要素的认识。也分享了什么是18%的灰，为什么要“白加黑减”等。
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