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曝光三要素:光圈、快门、ISO感光度 | 新手摄影入门指南

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发表于 2023-4-23 10:21:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
走路不带风个人认为,摄影初学者必学的一堂课便是认识摄影的曝光三要素,相信大家对曝光三要素的这三个名词「光圈、快门、ISO」一定都不陌生,甚至多多少少还知道一些进阶的应用(比如慢快门摄影、大光圈浅景深等等),但是却对三者基础知识不太熟悉、也对彼此相互关系不太了解。
因此本篇文章走路不带风将从最基础的观念说起,并以用我自创的绘图比喻法来解释三者间的相互关系。至于进阶的光圈、快门、ISO应用和技巧,我会再额外撰写3篇文章来深度展开各自的细节,敬请期待。

一、什么是曝光?


所谓「曝光」以最简单的角度来说,就是指光线在感光物体上(如感光元件或胶片) 感光的一个过程;用更加通俗的话来说,就是每次按下快门时,景色被纪录在胶片或感光元件上的这个过程,就称作「曝光」。
然而曝光虽然只是按下快门这么简单的动作,但其中深藏的细节却非常的多。而对摄影有兴趣的大家,更应该要知道所谓曝光,其实是「光线通过镜头光圈后,在快门开启的这段时间内,将光影感光在特定感光度的元件上」的一个过程。听起来可能有点复杂,没关系,我们接下来就以更生活化的绘图比喻法来进一步解释。
*由于早期相机尚未问世之前,人们普遍都是通过「绘画」方式来记录图像,因此走路不带风认为以「绘画」的比喻方式来解释曝光三要素,相较其他比喻不仅更为贴切、也更容易理解。



什么是曝光

如上图所示,相机曝光过程其实就跟绘画过程一样,光线就好似画笔上的颜料感光元件则类似于画纸。当今天光线越强,就好像画笔的颜料越多,轻轻一抹就有颜色;而光线越弱就好比颜料越少,如果只是简单一抹只会让颜色黯淡无光。
相机也是如此,光线充足情况下只要简单按下快门,照片就会明亮饱和;但如果光线不足时,则往往容易拍出曝光不足的黯淡照片。


将两边相互比较整理后,可得到曝光和绘图法的相互关系如下所示。

  • 光圈→ 画笔粗细
光圈越大→ 进光量越大→ 画面越亮
画笔越粗→ 颜料量越多→ 上色越亮

  • 快门→ 上色时间
快门越长→ 感光越久→ 画面越亮
上色越久→ 颜料越多→ 上色越亮

  • 感光度(ISO) → 画纸材质
感光度越高→ 感光越强→ 画面越亮
画纸越易上色→ 上色越亮

不知道这样的解释大家看懂了吗?没错,曝光三要素正是光圈、快门、感光度(ISO),而这三者对曝光的影响,就犹如画笔粗细、上色时间、画纸材质对绘画的重要性一样。因此接下来的篇章,走路不带风将会分别介绍这三大关键要素的详细内容。

二、光圈


1、什么是光圈?




光圈

「光圈」是镜头内一个控制孔径大小的组件,由数个光圈叶片所组成,主要用来控制进光量(光线进入相机的量) 。由于光圈的设计和人的瞳孔十分相似,为了应付不同的光线和不同的视觉环境,人的瞳孔在黑暗时会放大以获取更大的进光量,同理光圈也是一样的功能,所以才会有「更大光圈、更好的夜拍能力」这种说词。

  • 光圈越大→ 开孔越大→ 进光量越大→ 照片越
  • 光圈越小→ 开孔越小→ 进光量越小→ 照片越

2、光圈、曝光的关系


一般而言我们会以f/值来表示光圈的大小,比如说f/ 1  , f/ 1.4  , f/ 2  , f/ 2.8  , f/ 4  , f/ 5.6  , f/ 8  , f/ 11  , f/ 16  , f/ 22。


这个数值代表什么意义大家不需要太清楚,但大家要知道的是「数字越小代表光圈越大」,所以f/ 2.8的光圈是比 f/ 8还要更大的。而上面这一连串数字是常见的光圈数值,我们会建议大家可以将这些数字简单记一下。怎么说呢?
因为这里的数字只要每往右一格,代表光圈下降一级、进光量减半。当所有参数和环境都一样的状况下,使用f/ 4的光圈会比使用f/ 2.8的光圈还要暗一倍(进光量少了一半),如果要获得和 f/ 2.8一样的曝光度,需要将快门时间增加一倍、或是将感光度提高一倍;同理,今天如果要利用光圈将f/ 4的照片亮度再次减半,自然也就会知道要将光圈调至f/ 5.6而非f/ 8.0。
记忆小技巧:大家其实不需要死背,只要先记得f/ 1  , f/ 1.4就好,因为后续两个数字是1和1.4的两倍f/ 2  , f/ 2.8;接下来则是2和2.8的两倍f/ 4  , f/ 5.6,依此类推 f/ 8  , f/ 11和f/ 16  , f/ 22。虽然记得这些数字对于拍出更好的照片没有帮助,但能让大家对曝光有更好的理解。



  • f/值越→光圈越→ 照片越
  • f/值越→光圈越→ 照片越

3、光圈景深的关系


那么介绍光圈的应用之前,大家可能会问什么是景深?
一般我们在拍照时,除了拍摄的主体外,通常还会有背景和前景,以下图为例,主角为女孩①,背景和前景则分别为树木②和小狗③ 。今天当相机对焦完成之后,对焦点的前后范围中,影像清晰的深度有多少,我们就称之为景深,一样以下图为例,今天状况(1) 的清晰范围较广,我们便会说该图片的景深比较;而状况(2) 的清晰范围较窄,我们便会说该图片的景深比较


既然已经知道景深的定义了,那么光圈大小又会对景深产生什么影响呢?大家可以从下图直接看出结论。
下图是走路不带风的示范图,其中绿色框框为对焦位置(无尾熊),而我们分别测试在大光圈f/ 2.8以及小光圈f/ 8.0 下的实际拍摄结果,大家可以从前景(深色烛台) 和背景(远方厨具) 的虚化程度发现,大光圈下的清晰范围较小,有较的景深,而小光圈下的清晰范围较大,有较的景深。



  • 光圈越 (f/值越) → 画面清晰范围越→ 景深越
  • 光圈越 (f/值越) → 画面清晰范围越广→ 景深越


三、快门


1、什么是快门?


「快门」是控制光线照射在感光元件上的时间(或控制光线感光在感光元件上的时间),也就是控制曝光时间的重要元件。具体是如何控制呢?
一般来说都是利用快门帘的开启和关闭来达成;每当快门帘开启时,光线可以直接照射于感光元件上,使感光元件受光并显影,而当快门帘关闭的时候,光线自然就无法进到感光元件上,一次曝光就这样结束。所以快门时间越长,代表感光元件受光时间越长,照片自然就会越亮;反之亦然。

2、快门、曝光的关系


一般来说我们会以来表示快门速度,但是在摄影的世界里,除非是拍摄特殊慢快门的主题,不然比较少会使用1 秒、2秒、5秒这种单位,比较常见的反而是1/ 30, 1/ 60 , 1/ 125, 1/ 400, 1/ 4000这种快门速度,而大于1秒的话则会以1" , 2 ", 5" ,30"的方式表达。
快门速度相对好理解,秒数多一倍代表曝光时间多一倍。举例来说,1/ 30 秒的快门速度比1/ 60秒还要慢一倍,因此当所有参数和环境都一样的状况下,1/ 30秒的照片会比1/ 60秒的亮一倍,如果要将它调整成和1/ 60 秒一样的曝光度,就需要将光圈缩小一级、或是将感光度减少一半;同理,今天如果要利用快门速度将1/ 400 秒的照片亮度减半,则可以将快门速度加快一倍至1/ 800秒,使得感光元件受光时间更短。



  • 快门时间越→ 感光时间越久→ 照片越
  • 快门时间越→ 感光时间越短→ 照片越

3、 快快门与慢快门的区别


和上个段落所述,大家已经知道快门越就能拍出越亮的照片。那么在夜晚或是光源不足情况下,是不是只要将快门速度尽可能放慢就没问题了呢?其实是不对的。放慢快门虽然可以弥补光线不足的状况,但过慢的快门速度则很容易因为手震手抖,而导致拍出的照片模糊不清(如下图),因此放慢快门的同时,也要注意是否有达到「安全快门]的速度,才不会拍出一堆失败的作品。(一般手持拍摄,即使使用广角端,快门速度只要慢于1/30 秒都很容易手震而晃动。当然在不同焦距、有无防手震功能、这些都会影响安全快门速度)


既然快门速度过慢拍摄容易失败,那么我们一般就不使用慢快门了吗?也不是,今天如果为了拍摄某些特殊题材,需要将快门速度放慢而得到连续性、动作性的照片,一般我们会利用慢快门搭配三脚架的方式来创作,如此一来不仅可以克服手震或手抖的状况,还能利用长时间曝光的方式来得到特殊的拍摄效果。
下图是走路不带风的示范图,为了让大家更容易区别慢快门vs 快快门的差异,我们以高速旋转的电风扇作为主角,并分别测试在1/ 125  , 1/ 1000  , 1/ 8000秒下的实际拍摄结果,大家可以从风扇叶片的样子,来比较不同快门速度下的影像表现。



  • 快门时间越 → 感光时间越久→ 动作越连续
  • 快门时间越 → 感光时间越短→ 动作越瞬间


四、ISO(感光度)



1、什么是ISO(感光度)?




所谓感光度一词是源自最早期的胶片相机,由于不同种类的胶片对光有不同的反应性,因此国际标准组织以ISO Speed来分类胶片对光的灵敏度(包括最早期的黑白胶片标准ISO-6、彩色胶片标准的ISO-5800)。
一般ISO Speed (简称ISO) 越高的胶片代表感光能力越好、ISO越低的胶片则是对光相较不敏感,而这概念也就一直沿用至今天的数位相机上。因此高ISO代表感光能力越高,照片越亮;反之亦然。

2、ISO(感光度) 、 曝光的关系


一般而言我们会以ISO 50, ISO 100 , ISO 200, ISO 400, ISO 800 , ISO 1600 , ISO 3200 , ISO 6400来表示相机的感光度。
ISO的概念也非常好理解,数字高一倍代表感光度提高一倍。举例来说,ISO 100的感光能力较ISO 200的还要低一倍,因此当所有参数和环境都一样的状况下,ISO 100的照片会比ISO 200的照片暗一倍,如果要将它调整成和ISO 200一样的曝光度,就需要将光圈增大一级、或是将快门速度延长一倍;同理,今天如果要通过调整感光度将ISO 400秒的照片亮度加倍,则可以将ISO上调一倍至ISO 800,使得感光元件的受光能力提高一倍。



  • ISO越→ 感光能力越高→ 照片越
  • ISO越→ 感光能力越低→ 照片越


3、ISO的影响-照片质量和噪点


讲到ISO(感光度) 就不免俗的会提到「噪点」这个词,什么是「噪点」?对摄影来说又有什么影响?
噪点的英文为Noise,也就是噪音的意思,新手一开始对噪点可能比较陌生,但对噪音可就相对熟悉,因此走路不带风举个简单的例子给大家参考。今天假设大家窝在家里收听广播节目、或是外出时正好遇上活动主持人通过喇叭在大声吆喝,是不是这些过程当中,有时候都会听到类似「嘶嘶嘶」、或「唧唧唧」的噪音?今天当广播声音或喇叭被开得更大声时,这些噪音也随之被放大,甚至在声音高过某个程度后,噪音的声响甚至还会盖过广播或主持人的声音,影响到收听的品质。
照片的噪点也是如此。不知道大家在光线不足的情况下拍照时有没有注意到,照片本身的颗粒感会非常的重、画面也会有许多彩色污点(如下图),这些破坏画面品质的斑点我们一般就称为「噪点」。
(可能有人好奇噪点是怎么产生的?简单来说就是感光元件感光时,在光的信号转为电子影像讯号的过程中,因为一连串的运算、处理、转换而产生的电子杂讯)


那么ISO的高低对噪点和照片品质的影响有多大呢?大家可以参考以下走路不带风的示范图(为了让差异明显化,我们以非常极端的例子来做说明):从无尾熊身上的毛发清晰度,大家可以明显比较出高低ISO的成像品质差异;而从图片下方的桌子或后方的背景,则可以清楚感受到ISO高低如何影响噪点的多少。
因此大家才会说ISO越高照片品质越糟、ISO尽可能越低越好。但是也千万记得,有些时候为了维持快门速度、避免手震而拍出模糊不清楚的画面,适时的提高ISO、牺牲一点照片品质是必须的,否则画质再佳,只要是晃动不清的照片都不能算是合格的照片。



  • ISO越→ 感光能力越高→ 噪点越、照片品质越
  • ISO越→ 感光能力越低→ 噪点越、照片品质越

<hr/>五、总结


总结了上述的光圈、快门、ISO感光度可以得知,所谓的曝光三要素,其最根本的原理就是影响照片的亮度、照片的曝光度,且三者之间可通过彼此参数的调整来获得一致的曝光量。为了让大家能更快速理解本文,走路不带风特此整理了曝光三角的说明图,主要将上述所有内容浓缩于这张图中,希望对大家有所帮助,创作不易,同时恳求大家可以动一动发财的小手点个赞!

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发表于 2023-4-23 10:21:59 | 显示全部楼层
最后,为了让各位读者更清楚自己究竟吸收了多少,带风特地准备了下列几个问题,让有兴趣的大家检视看看自己读完后有多少收获![爱][爱][爱]

问题①
关于曝光三要素的叙述,下列哪个是错误的?(多选)

A) 光圈以f/值表示,数字越大表示光圈越小,比如f/16的光圈比f/8的光圈更小

B) 光圈数字每小一倍代表近光量增大一倍,比如f/8的进光量比f/16更大了一倍

C) 快门以秒为单位,时间越长代表曝光越久,所以1/800的曝光时间比1/4000短

D) 感光度简称ISO,其他参数不变下,感光度越高照片越亮,比如ISO 800比ISO 100亮
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发表于 2023-4-23 10:22:52 | 显示全部楼层
问题②
关于曝光三要素的应用,下列哪个是错误的?(多选)

A) 光圈、快门、ISO最根本影响到的就是照片的曝光量和照片的亮度

B) 光圈越大、进光量越大、景深也越大越深

C) 夜晚时,快门时间越长越能获得曝光充足的照片,但也容易因手抖而拍出模糊画面

D) 感光度会影响照片的品质,所以任何情况下应该都将ISO设为最低值
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发表于 2023-4-23 10:23:39 | 显示全部楼层
问题③
我以参数f/5.6 , 1/800 , ISO 1600拍摄一张照片后觉得过亮,想要降低两级曝光:

A) 如果通过调整光圈大小获得,请问光圈该设置成___?

B) 如果通过调整快门速度获得,请问快门该设置成___?

C) 如果通过调整感光度获得,请问ISO该设置成___?
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