【如何理解 ISO、快門、光圈、曝光這幾個(gè)概念？】

ISO（感光度）與圖片質(zhì)量

ISO -- 感光度，是一個(gè)曝光率極高的詞，我們?cè)诔匈I餅干的時(shí)候就可能會(huì)看見包裝袋上寫：本公司已通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證。這個(gè)ISO是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的縮寫，International Organization for Standardization (ISO)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織制定餅干管理標(biāo)準(zhǔn)，也制訂膠卷的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，所以貨架上的膠卷有ISO100，200和400的幾種，這就是感光速度不同的膠卷。ISO感光度是CCD/CMOS（或膠卷）對(duì)光線的敏感程度。如果用ISO100的膠卷，相機(jī)2秒可以正確曝光的話，同樣光線條件下用ISO200的膠卷只需要1秒即可，用ISO400則只要0.5秒。 在數(shù)碼時(shí)代，數(shù)碼相機(jī)的主菜單里都有ISO選擇，100，200，400或者800，這和膠卷上的一樣?？礄C(jī)型不同，低的到ISO50，最高有到25600的，數(shù)字越大越敏感（感光度越高）。午餐和愛(ài)情都流行快餐，什么事都要快點(diǎn)搞，按道理我們應(yīng)該喜歡高感光度。但世界上沒(méi)有免費(fèi)午餐，高ISO雖然速度快但圖像顆粒粗，經(jīng)不起精細(xì)放大出圖。所以風(fēng)光攝影要用相機(jī)的最低感光度才可得到精細(xì)的畫面。高ISO一般在萬(wàn)不得已的時(shí)候才用。人在江湖身不由己，萬(wàn)不得已的時(shí)候很多，所以高ISO圖片質(zhì)量是數(shù)碼相機(jī)最重要的指標(biāo)之一。在弱光場(chǎng)合比如昏暗的室內(nèi)，午夜的街頭，ISO100時(shí)即使光圈開到最大，快門速度也需1/4秒甚至更慢才能正確曝光，這時(shí)不用三腳架是無(wú)法把相機(jī)端穩(wěn)的，手一晃照片就糊；就算用三腳架，被攝者一轉(zhuǎn)頭照片同樣會(huì)糊。閃光燈可以救急，但閃燈會(huì)破壞現(xiàn)場(chǎng)氣氛，人會(huì)臉色不自然，而且相機(jī)內(nèi)的小閃光燈有效距離不會(huì)超過(guò)四米，稍遠(yuǎn)的人物和景物就無(wú)法照亮了。更何況有些地方是不準(zhǔn)使用閃光燈的，如博物館劇院。我們沒(méi)有辦法只有提高數(shù)碼相機(jī)感光度到ISO800甚至1600。 同樣是1000萬(wàn)像素的小數(shù)碼DC和數(shù)碼單反DSLR，如果都設(shè)置在最低感光度來(lái)拍攝（例如ISO100或50），假設(shè)鏡頭的素質(zhì)相同，它們所拍的圖片分辨率和圖片質(zhì)量差距不是太大。但如果ISO提高到400來(lái)拍攝，圖片質(zhì)量的差別就明顯了，DSLR拍出來(lái)的圖像依然干凈，和ISO100時(shí)所拍差別不大，而DC的圖片質(zhì)量則下降明顯，噪點(diǎn)很大，顏色失真，細(xì)節(jié)丟失。如果繼續(xù)提高到ISO800，小數(shù)碼DC的圖片質(zhì)量就只能用慘不忍睹四個(gè)字來(lái)形容了，而數(shù)碼單反的圖片質(zhì)量雖有下降但依然可以接受。如果進(jìn)一步提高到ISO1600，大部分?jǐn)?shù)碼單反的圖片質(zhì)量也下降得厲害，但依然能滿足10寸照片的放大需求，而此時(shí)小數(shù)碼DC的圖片質(zhì)量之差，您需要一顆勇敢的心才敢看。 在像素相等的情況下，CCD/CMOS面積越大，高ISO的成像質(zhì)量越好。也就是說(shuō)：在CCD/CMOS面積一定的情況下，里面增加更多的像素反而會(huì)造成圖像質(zhì)量的下降。所以現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)不應(yīng)該在1000萬(wàn)像素以上再簡(jiǎn)單增加幾百萬(wàn)像素，而應(yīng)該在提高CCD/CMOS質(zhì)量上下功夫。降低高感光度（高ISO）噪音水平以及增大曝光寬容度才是當(dāng)務(wù)之急。800萬(wàn)像素已經(jīng)足夠旅游攝影之需，我們?cè)谶x擇數(shù)碼相機(jī)時(shí)就不該只看像素高低，而應(yīng)該注意相機(jī)CCD/CMOS的大小。目前而言，解像度已經(jīng)足夠，該是重點(diǎn)關(guān)心圖像質(zhì)量的時(shí)候了。

快門

在攝影術(shù)最初發(fā)明的那些年，拍張照片曝光時(shí)間一般都需要好幾分鐘，大部分照相機(jī)是不需要快門的，開始曝光的時(shí)候把鏡頭蓋取下，然后看表，五分鐘后蓋上，照片完成。 后來(lái)，膠片的感光速度越來(lái)越快（ISO越來(lái)越高），曝光時(shí)間變?yōu)橐环昼?，幾秒鐘?/10秒甚至幾百分之一秒，這時(shí)候用手取鏡頭蓋就不夠快了。我們需要一個(gè)能準(zhǔn)確控制曝光時(shí)間的東西，這個(gè)東西就是快門。 快門有機(jī)械快門，電子快門，以及電子機(jī)械聯(lián)合快門等很多種類。定義：快門就是相機(jī)里控制曝光時(shí)間的裝置。 這里順便介紹一下安全快門速度。在使用135相機(jī)拍攝的時(shí)候有一個(gè) 手持相機(jī)拍攝的安全速度原則：安全速度是焦距的倒數(shù)，如果使用35mm鏡頭，快門速度不得低于1/35秒，使用200mm鏡頭時(shí)速度不得低于1/200秒，否則圖片就可能糊了。

光圈

所有相機(jī)都基于小孔成像原理：拿一個(gè)密封箱子，在任何一面鉆個(gè)小圓孔，然后把有孔的這面對(duì)著窗外，窗外的景象比如一棵樹什么的，就會(huì)在圓孔對(duì)面的箱內(nèi)壁生成此樹的倒影。假如我們?cè)趦?nèi)壁涂上感光材料（裝上膠卷或CCD/CMOS），這個(gè)有孔的箱子就是一臺(tái)完整的照相機(jī)了。這就是針孔相機(jī)。 既然一臺(tái)照相機(jī)可以不需要鏡頭，為什么現(xiàn)在的相機(jī)前面不是一個(gè)小圓孔而是幾塊玻璃呢？而且這幾塊玻璃（鏡頭）還賣得那么貴！這是因?yàn)樾】滓上竦脑挘妆仨毢苄?，這也是針孔相機(jī)名稱的來(lái)歷。如果孔開得和門一樣大，這個(gè)孔就成不了像。所以我們沒(méi)有小門成像一說(shuō)?？仔∵M(jìn)光量就小，所以玩針孔攝影非常鍛煉人的耐心，一張照片曝光幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)都常見。而且，由于光的衍射干擾，針孔相機(jī)拍的圖片都不夠清晰，如霧里看花一般。 沒(méi)有人愿意花幾個(gè)小時(shí)去拍一張模模糊糊的照片，我們要想辦法加大進(jìn)光量。有什么辦法能夠把這個(gè)小孔開大而又能生成清晰的圖像呢？人們馬上就想到了凸鏡的聚光功能。把玻璃凸鏡裝到大孔上，問(wèn)題不就解決了？ 確實(shí)如此。相機(jī)鏡頭就是這樣誕生的。今天數(shù)碼相機(jī)的各種鏡頭都是幾塊凹凸鏡的排列組合，然后外面用塑料或鐵皮一包。有了鏡頭，小孔成像的這個(gè)孔 – 也就是下文中的光圈 – 就不再是針孔了，它變成了洞。 進(jìn)光量問(wèn)題解決。但有時(shí)候問(wèn)題又來(lái)了：我們并不是任何時(shí)候都需要大洞。比如夏日沙灘上烈日當(dāng)頭，四處白花花一片，為了分清到底是人肉還是白沙，我們需要瞇著眼睛仔細(xì)觀察。鏡頭是照相機(jī)的眼睛，這時(shí)候相機(jī)也需要瞇起眼睛。很顯然，為了應(yīng)付不同的光線強(qiáng)度，我們還需要給鏡頭裝上能夠調(diào)節(jié)這個(gè)洞的大小的裝置，以便在強(qiáng)光時(shí)縮小為針孔，弱光時(shí)開成大洞。這個(gè)裝置就是光圈。光圈英文名稱為Aperture。一組凹凸鏡再加上光圈就誕生了完整的鏡頭。定義：光圈就是鏡頭里調(diào)節(jié)進(jìn)光孔大小的裝置。常見的光圈值如下： F1， F1.4， F2， F2.8， F4， F5.6， F8， F11， F16， F22， F32， F44， F64。每?jī)蓳跸噜徆馊χ抵g進(jìn)光量相差一倍。例如光圈從F4調(diào)整到F2.8，進(jìn)光量便多一倍；從F2.8到F2又多一倍。也許您已經(jīng)看出來(lái)了，光圈值和光圈實(shí)際大小是相反的，進(jìn)光量最大時(shí)光圈為F1，最小時(shí)為F64。 對(duì)135相機(jī)來(lái)說(shuō)大多數(shù)鏡頭的最小光圈為F22。

既然光圈可大可小，那多大的時(shí)候鏡頭的成像質(zhì)量最好？根據(jù)上圖，最小光圈F22時(shí)光圈跟針孔差不多，數(shù)碼相機(jī)成了針孔相機(jī)，前面說(shuō)過(guò)針孔成像好不了；光圈最大的時(shí)候小孔又變成了大門，成像也差。所以，根據(jù)中華民族傳統(tǒng)的中庸之道，請(qǐng)牢記： 鏡頭在中等光圈的時(shí)候成像最好（圖片最清晰）。 我們稱成像最好的那檔光圈為最佳光圈。如果是135數(shù)碼單反，中等光圈為F8或F11。小數(shù)碼DC要看具體機(jī)型，如果可選光圈值在F2.5到F8之間，中間的F4.6為最佳光圈。假如光陰似水，鏡頭的光圈就是水龍頭，它控制著水流（進(jìn)光量）的大小。 對(duì)于鏡頭我們當(dāng)然是希望它的光圈越大越好，這就如同家里的水龍頭，雖然平時(shí)我們刷牙洗臉從不把它開最大，但萬(wàn)一有一天家中失火，我們會(huì)立即把龍頭擰到最大，并且痛恨當(dāng)初為什么沒(méi)有裝一個(gè)大點(diǎn)的水龍頭。一個(gè)鏡頭最大光圈時(shí)成像并不好，平時(shí)我們一般少用最大光圈；但在特殊弱光又不準(zhǔn)使用三腳架的情況下，比如深夜的街頭紀(jì)實(shí)抓拍，我們一定會(huì)毫不猶豫地使用最大光圈，并且后悔當(dāng)初為什么沒(méi)買一支大光圈鏡頭。但大光圈鏡頭的價(jià)錢很貴，重量驚人。比如Canon70-200mm有兩個(gè)版本，光圈為F4的售價(jià)人民幣四千元，重700克；光圈為F2.8的那一款售價(jià)八千多元，重達(dá)1500克。這是因?yàn)楣馊Υ笠患?jí)，鏡片就大很多，加工難度大。是否值得為大一級(jí)光圈多付出一倍的錢和負(fù)重的汗水，這是一個(gè)見仁見智的問(wèn)題。

曝光

為了講清曝光這個(gè)詞，我們還是回到小孔成像。假設(shè)一個(gè)黑乎乎的密閉房間，一面墻壁上開了個(gè)小圓窗戶，窗對(duì)面的內(nèi)壁上安上感光材料（白瀝青，大型膠卷或CCD/CMOS）。這就是一臺(tái)大型房式照相機(jī)。在沒(méi)有打開小窗之前，房間里是黑乎乎的。 我們打開小窗，光線從小孔而入，射到對(duì)面墻壁的膠卷上，產(chǎn)生光化反應(yīng)（或光電反應(yīng)，如果是CCD/CMOS），照片就誕生了。此過(guò)程就叫做曝光。要得正確曝光的圖片，必須精確決定曝光量。所謂曝光量就是讓多少光進(jìn)入這個(gè)密閉房間里。如果進(jìn)光量太大，照片就會(huì)白花花一片，晚上變成了白天。如果進(jìn)光量太小，照片就會(huì)黑乎乎的，白人變成黑人。幸好我們有了光圈和快門兩樣工具可以一起來(lái)控制曝光量。曝光就是光圈和快門的組合?？梢赃@樣認(rèn)為：光圈（值）大小其實(shí)就是那個(gè)小圓窗戶開多大，快門（速度）就是窗戶打開多久。假設(shè)窗戶只打開1/4，時(shí)間為4秒鐘可以正確曝光的話，很顯然，窗戶打開一半，時(shí)間2秒鐘也能讓底片正確曝光，因?yàn)?/4*4=1/2*2=1，進(jìn)光量都是一樣多。同樣的，如果窗戶全開，曝光時(shí)間就只需要1秒了。 假若一個(gè)鏡頭光圈全開為F4，用攝影行話來(lái)說(shuō)，光圈F4快門速度1秒為正確曝光值，那F5.6和2秒以及F8和4秒也同樣能得到準(zhǔn)確曝光的圖片。重要結(jié)論：一張正確曝光的圖片可以有N種不同的光圈和快門速度組合。總結(jié)以上幾個(gè)名詞解釋，有三個(gè)因素能影響一張圖片是否正確曝光：光圈，快門速度，ISO。其中光圈和速度聯(lián)合決定進(jìn)光量，ISO決定CCD/CMOS的感光速度。如果進(jìn)光量不夠，我們可以開大光圈或者降低快門速度，還是不夠的話就提高ISO。大光圈的缺點(diǎn)是解像度不如中等光圈，快門速度降低則圖片可能會(huì)糊，提高ISO后圖片質(zhì)量也會(huì)下降 。沒(méi)有完美的方案，如何取舍要靈活決定。

測(cè)光與測(cè)光模式曝光和測(cè)光是一對(duì)雙胞胎，如果不能準(zhǔn)確測(cè)定光照強(qiáng)度，正確曝光就無(wú)從談起。1965年以前絕大多數(shù)相機(jī)都沒(méi)有機(jī)內(nèi)測(cè)光裝置，拍照時(shí)要另外攜帶笨重的測(cè)光表，或者靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)估計(jì)光照強(qiáng)度。現(xiàn)在所有的數(shù)碼相機(jī)都內(nèi)置測(cè)光表，它能測(cè)量光線的強(qiáng)度，自動(dòng)給出能正確曝光的光圈和快門速度，大大降低了攝影的技術(shù)門檻。相機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)光的？原來(lái)每個(gè)數(shù)碼相機(jī)里都有一個(gè)光敏電阻（不同強(qiáng)度的光線照射時(shí)電阻值發(fā)生變化），相機(jī)內(nèi)的電腦根據(jù)電阻值的變化確定光線強(qiáng)度，進(jìn)而確定曝光值（光圈，快門）。測(cè)光模式主要有點(diǎn)測(cè)光，中央重點(diǎn)測(cè)光，區(qū)域（平均）測(cè)光三種。點(diǎn)測(cè)光只測(cè)取景框內(nèi)一個(gè)小點(diǎn)的光線強(qiáng)度（此小點(diǎn)大約為取景框面積的10%到1%，看不同機(jī)型）。區(qū)域（平均）測(cè)光則把取景框分為5到63塊（看機(jī)型不同），分別對(duì)每塊測(cè)光然后再加權(quán)平均得到光照強(qiáng)度。中央重點(diǎn)測(cè)光是簡(jiǎn)化的區(qū)域（平均）測(cè)光，只把取景框分為中央圓圈和四周兩塊，分別測(cè)光，然后加權(quán)平均（中央圓圈的權(quán)重為70%左右）。根據(jù)什么情況來(lái)采用不同的測(cè)光方式？大多數(shù)情況下用區(qū)域測(cè)光即可。在光線明暗反差很大時(shí)應(yīng)該采用點(diǎn)測(cè)光。用區(qū)域（平均）測(cè)光或中央重點(diǎn)也可以，你可根據(jù)自己的藝術(shù)創(chuàng)意進(jìn)行曝光補(bǔ)償。

曝光補(bǔ)償（exposure compensation）

到底怎樣才算是正確曝光？這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有絕對(duì)準(zhǔn)確的答案?？傇瓌t：照片要能真實(shí)反映拍攝時(shí)的環(huán)境亮度。如果一張正午戶外的照片被拍得昏暗如夜，這張照片就曝光不足，反之則是曝光過(guò)度。曝光是否準(zhǔn)確是根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)判斷的。

相機(jī)自動(dòng)確定的曝光值90%以上是正確的，但也有不準(zhǔn)的時(shí)候，典型的例子是雪景，本來(lái)應(yīng)該雪白刺眼的場(chǎng)景拍出來(lái)卻是一片灰色；再比如對(duì)著一堆煤球拍，本來(lái)是純黑，拍出來(lái)卻是灰煤。這種失誤根源在于相機(jī)的反射式測(cè)光原理。

我們之所以能看見東西，不外乎兩種情況：一是物體本身可以發(fā)光，比如太陽(yáng)或燈泡；大多數(shù)情況是物體能反射外來(lái)光線。反射的光線越多，物體就越亮，反之則越暗。假設(shè)兩個(gè)極端，純黑色物體不會(huì)反射光線，反射率為零，而純白的物體反射率是100%。在這兩個(gè)極端之間取中間值就是不黑也不白的灰色，稱為柯達(dá)灰，也稱為18%中間灰。

以一張客廳照片為例，客廳墻壁又白又亮，而電視機(jī)的大屏幕又黑又暗，窗簾和家具等亮度居中。要以誰(shuí)的亮度來(lái)確定曝光？相機(jī)自動(dòng)測(cè)光就是取平均數(shù)，最后給出一個(gè)讓圖片達(dá)到中間灰的曝光值。

相機(jī)內(nèi)部的自動(dòng)測(cè)光電腦是個(gè)死腦筋，它認(rèn)為全世界所有場(chǎng)景的平均亮度都是18%中間灰。好在大部分生活場(chǎng)景都是明暗交織的，平均起來(lái)差不多是灰色，所以大多數(shù)情況下自動(dòng)曝光自動(dòng)測(cè)光都相對(duì)準(zhǔn)確。但在雪景這樣的純白場(chǎng)景（或者煤球等純黑場(chǎng)景）時(shí)，相機(jī)依然會(huì)給出中間灰效果的曝光值，拍出來(lái)就會(huì)白雪成灰雪，煤球成灰球。此時(shí)我們就要對(duì)自動(dòng)曝光值予以修正，對(duì)雪景增加曝光，煤球減少曝光，這樣才能拍出亮度和色調(diào)正確的照片。修正（增減）曝光值就叫做曝光補(bǔ)償。

曝光補(bǔ)償?shù)脑瓌t：白加黑減。如果構(gòu)圖中有大片白色物體或者有燈等特別明亮的物體，就要相應(yīng)增加曝光量（增大光圈or/and減低快門速度）；如果取景框中有大片黑色的物體，則要減少曝光量。 一般來(lái)說(shuō)，在光照比較平均的情況下相機(jī)的自動(dòng)測(cè)光和曝光比較準(zhǔn)確，但在明暗反差很大時(shí)自動(dòng)曝光往往不準(zhǔn)，需要手動(dòng)暴光補(bǔ)償。

之所以需要曝光補(bǔ)償，是因?yàn)橄鄼C(jī)的小電腦雖然聰明，但還沒(méi)有聰明到能判斷物體到底是什么，如果有一天電腦能辨別出白雪，茶杯，或者煤球，那也就不用人腦來(lái)補(bǔ)償了。不過(guò)就算 相機(jī)能認(rèn)識(shí)物體，在進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作時(shí)還是需要曝光補(bǔ)償，例如我今天心情不好，想故意把明亮的世界拍得灰暗些；又比如我想故意增加曝光量，把一個(gè)深色皮膚的妹妹拍得白白的。這些事情相機(jī)的電腦永遠(yuǎn)學(xué)不會(huì)，因?yàn)樗欢业男模晕覀冇肋h(yuǎn)需要補(bǔ)償。

在膠片時(shí)代，精確測(cè)光和曝光是極其重要的， 負(fù)片底片一旦曝光不足，色彩就非常難看；而反轉(zhuǎn)片一旦過(guò)曝一檔（1EV），其色彩和層次就消失大半，更何況只有在底片沖印后才知道曝光是否準(zhǔn)確。在數(shù)碼時(shí)代曝光的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單了，拍完之后可以立即回放，曝光不準(zhǔn)可以馬上改，而且如果圖片以RAW格式存儲(chǔ)的話，其抗過(guò)曝/欠曝能力是很強(qiáng)的，只要沒(méi)有曝成完全沒(méi)層次的一片純白，過(guò)曝/欠曝一個(gè)EV之內(nèi)的照片都能在后期電腦處理時(shí)調(diào)整，而且基本不漏痕跡。但過(guò)曝/欠曝太多還是不行，如果相差2EV以上，調(diào)整后的圖片也會(huì)很難看。所以掌握曝光補(bǔ)償白加黑減的原則依然重要。