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光与影的秘密!数码相机成像宽容度探析

    【IT168评测中心】在数码影像领域里,“动态范围”与“宽容度”是两个出现频率非常高的概念,尤其当我们讨论摄影器材的时候。而且随着技术的进步,越来越多的相机厂商也非常强调这两个概念,比如富士胶片的Super CCD系列产品就一直将“超宽动态范围”作为产品的一大特色;大多数码单反相机也都有“动态范围优化”相关的图像设置项。那么到底“动态范围”与“宽容度”这两个概念如何影响数码影像领域的每一环节呢,我们通过理论和实验来进行简要探析。

 

尼康相机的D-Lighting是一种动态范围优化功能
尼康相机的D-Lighting是一种动态范围优化功能


    动态范围(Dynamic Range),从字面上讲,它的中心语是“范围”,指一个物理量的最高值和最低值之间的范围,是一个相对性概念,可以用差或比值来进行描述的。只是这个物理量在不同的领域里有不同的对象,比如我们在电子领域里可能用动态范围来描述信号强度;在声学里可以用来描述声音的响度;测绘仪器的量程其实也可以理解成可测量对象的动态范围。

 

大动态范围的场景
大动态范围的场景


    而在照相技术里面,动态范围则是指拍摄对象的亮度范围——对象里最暗点到最亮点的亮度跨度。比如上图所示的大动态范围的场景,画面里既有特别亮的阳光反光区域,又有特别暗的山体阴面。大动态范围的场景里,最亮部分与最暗部分相差特别大,画面的对比度高,层次丰富。

 

小动态范围的场景
小动态范围的场景

    而小动态范围的场景里,则多数对象的亮度都差不多,画面对比度低,容易表现出暧昧、朦胧的画面感觉。

动态范围的描述:

    前面说过,动态范围既然是一个范围,那么就可以用比值或者差值来进行量化描述。在照相技术里,我们常采用差值来对动态范围进行量化。我们知道,曝光量每增加一倍或者减少一半,则被称之为增、减1EV(Exposure Value,曝光级),测光表可以测量该区域的亮度为nEV。而动态范围则可以用场景里最高亮度与最低亮度区的EV之差来表述,比如说“为了拍摄柔和的人像照片,我们可以为场景布光或者使用道具,控制其动态范围在3EV之内”,就是指布光完成后,画面里最亮(可能是白色衣物)与最暗(常常是头发)区域的测光值不超过3EV。

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