影调控制之数码摄影的分区曝光分析

1、影调控制之数码摄影的分区曝光分析一传统影调控制传统摄影的影调控制所采用方法有很多，但最重要又最有效的方法是影调区域系统，也称“分区曝光法(ZoneSystem),是美国的摄影大师A亚当斯(AnselAdams)发明的。“区域曝光”理论包括胶片感光度的测定、摄影预感、测光、曝光控制、显影控制(影调的压缩和扩展)锐度的追求、及照片的放大制作等，是指导摄影实践的经典理论，被认为是联系摄影科学与艺术两大鸿沟间的桥梁。其实质是应用科学的手段对影象从拍摄到制作进行全程的控制。在实际操作中，将曝光区分为11个等级，从0区曝光到X区曝光。他将反射率为18%的中灰影调板定为“影调值V,把直接获得“影调值V的曝光

2、称为“v区曝光”，拍摄到底片的密度名为“密度值V,从“密度值V使用正常反差相纸获得的影调就是“影调值V。以“v区曝光”加一档就获得“vi区曝光”，减一档就获得“IV区曝光”，其余各区依此类推。通过分区曝光对底片上的潜影进行控制，再通过胶片显影的过程控制影调的压缩与扩张，从而得到高质量、层次丰富二传统影调区域与数码影像相互对应关系“分区曝光法”通过几十年的发展和完善，被广泛运用于摄影基础教学中,我们将以“区域曝光”理论作指导，对数码相机区域曝光、制作曝光区等级、特性曲线、有效幅度与纹理幅度的探索目前数码感光器件分为CCDCMOS大类。CC廊为电荷耦合半导体器件,CMOS为互补型金属氧化物场效应器

3、件，它们都是半导体器件，其工作原理没有本质的区别。它们在数码照相机中的作用是把影像的光信号转变为电信号并分别寄存起来，在外加扫描信号的作用下传输出去，最后经过各种运算转换为图像的数码文件”“数码图像传感器利用感光单元来接受光线，但对光线的色彩没有识别能力。那怎么让它感知色彩呢，现在的常规做法是在每个图像传感器单元的前面加上滤色镜，这又可以分为原色RGBg镜和补色CMYG镜两种，这种技术被称为马赛克技术(Mosaic)。MosaicCapture从以上文图分析我们可以得出，对传统摄影中胶片的感光度及曝光测定，对应数码影像将转为对感光器件的测定，而显影及放大制作将与计算机图形处理软件中的直方图(H

4、istogram)产生对应。直方图(Histogram)从0255分为25(8bit)的亮度等级，也就是我们平常说的“255级灰阶”如下图：255皴色阶通过“分区曝光法”的曝光区域与直方图的亮度范围关系对应，我们将亮度等级分为11个区，平均23级为一个曝光区，中间值为127和128。所以我们将116至139的亮度范围定义为“V区”，其余每变化一区曝光，灰度级相应增减23级，依此类推，得到如下对应关系：曝光区0IIIIIIIVV凫度范围0-2324-4647-6970-9293-115116-139曝光区VVIVIIVIIIIXX凫度范围116-139140-162163-185186-2082

5、09-231232-255三对数码相机区域曝光测定的实验方法获得理论的对应关系后我们将进行具体的实验，方法步骤如下：1 .选择物体色调均匀区域作为被摄对象，这样做的目的是在成像区域获得相对集中的灰度值。2 .以测光值直接拍摄一张，然后增减5档曝光，每增减一档各拍一张。这样，我们就得到11张照片。分别对应11个曝光区。其中第一张是直接测光所获得的反射率为18%的中灰影调，即“V区曝光”所得到的影调。再以测定的正准确感光度曝光数据为V区，再分别加减各5级曝光进行拍摄。记录每一次拍摄的具体数据，如下表拍摄参数：0IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXX1/5001/2501/1251/601/30

6、1/151/81/41/2123 .将所获得的数据在直方图中相对应绘制成曲线LkvHI从以上结果我们可以得出，曝光等级中的“V区曝光”为正确曝光，减少曝光量将降低相片影调值，增加曝光量将提高相片的影调值。因此，在决定其它曝光等级时，把每增减一级曝光量作为曝光等级中变化一个区的曝光，在相片影调中作为提高或降低一个影调值。因此，将曝光量减少一级，即可得到“IV区曝光”，再一级级减少曝光量，就可得到“田区”、“H区”、“I区”和“o区”的曝光影调值。同样，从“V区”开始逐级增加曝光量，则可得到“VI区”、“叩区”、“u区”、“ix区”和“X区”的曝光影调值。四数码影像的分区曝光分析区域系统摄影理论中

7、规定了在整个曝光幅度内各种影调的幅度：1 .从“o区”到“X区”，即从全黑到纯白，为全影调幅度。2 .从“I区”到“DC区”，是具有基本影调值的有效幅度。3 .从区”到“叩区”，能清楚地表现出纹理质感的纹理幅度。纹理幅度是影像中最重要的影调区域，以下将通过照片来进行对比分析.照片a,III区曝光（曝光不足）.照片b,V区曝光（曝光准确）.照片c,VII区曝光（曝光过度）abc在以上照片所示场景中，当曝光增减，明亮部分的变化要大于阴暗部分变化我们可以结合直方图和曲线图对影调区域变化作进一步对比.g111mimv即？口幅1:kiI-正常曝光画面影调区域VII-IX变化对比谭濡|口；ME暹白匚；ncrf-ll.ffljlwi#押电R-正常曝光画面影调区域IV-VII变化对比正常曝光画面影调区域I-II变化对比小结从以上影调区域变化对比分析，随着曝光量的增加，亮部影调收窄，亮部纹理损失严重，曝光量的减少，暗部影调损失较小.根据“有效幅度”和“纹理幅度”的论述，结合直方图和曲线图的对比分析，可以得出数码影像最佳有效幅度曝光区是IVV之间.