镜头所形成的影像,最后记录在胶片上,或者CCD经过光电转换形成电子影像。
我们先了解一下影像是怎么记录在胶片上的。图1-17是35毫米胶片的结构图,我们可以看见从下到上依次为抗光晕涂层、塑料片基、感光乳剂。感光乳剂上主要涂有卤化银颗粒。卤化银颗粒在光能的作用下,发生化学反应,生成黑色银沉积物,光能越强生成的黑色银沉积物越多。在显影和定影后,黑色银沉积物凝固下来,而没有发生化学反应的卤化银颗粒则被冲洗掉。我们可以观看一张冲洗好的黑白底片,会发现原来景物中亮的部分,在底片上呈黑色,景物中暗的部分在底片中呈白色。这是因为在冲洗后的胶片上留下的黑色银沉积物跟曝光量成正比,曝光量越大,黑色银沉积物越厚。在印相的时候进行二次曝光,黑色银沉积物越厚越形成较浅的影调,黑色银沉积物越薄越形成较深的影调,这就和拍摄景物的影调一致了。这就是黑白胶片的工作原理。
图1-17 黑白胶片结构示意图
今天大多数摄影者使用数码相机进行摄影创作,胶片逐渐淡出我们的视野,但是由胶片引出来的两个重要概念,对今天的数码摄影仍然具有重要意义,也是数码摄影的技术指标。
一个概念是感光度。感光度是胶片对光线的灵敏性,在相同光照下,反应快的胶片感光度高,反应慢的胶片感光度低。由此可见,感光度高的胶片,对光线反应敏感,在低亮度下就可以得到正常的曝光,而感光度低的胶片,需要较高的亮度才能得到正常的曝光。一般,感光度增加1倍,在相同光圈、快门组合下曝光量增加一倍。在胶片上印有感光度的信息,如ISO 100(ISO是国际标准组织的缩写,100是感光度的值)。
在实际拍摄的时候,我们应注意:曝光时间过长(1秒或1秒以上)和曝光时间过短(1/1000秒或以上)胶片的敏感性要比标称的敏感度低,为了保证正常的曝光,我们需要增加曝光量。
感光度影响了照片的颗粒性和清晰度。感光度、颗粒性和清晰度三者是互相影响的。选择高感光度胶片,满足低照度下曝光,结果是画面的颗粒粗糙(特别是画面暗部),清晰度降低;也可以选择低感光度胶片,得到颗粒度比较平坦,清晰度较高的画面,但是为了保证在低感光度胶片的正常曝光,我们必须增加照明强度。
另一个概念是宽容度。宽容度是指胶片能同时记录景物中最暗部分和最亮部分的能力。胶片记录景物中最暗和最亮的范围越大,胶片的宽容度就大;记录最暗和最亮的范围小,胶片的宽容度就小。
在图1-18中纵向坐标是画面中影调的层次,横坐标是曝光量。从图中我们可以看见,黑白胶片的影调可以达到七级。在图中我们还可以看见,最低照度时的画面也不是纯黑,即使没有经过曝光的胶片,冲洗后都有一定的亮度,这就是胶片的灰雾度。
图1-18 黑白胶片宽容度示意图
胶片理想的宽容度:能够同时对景物中最亮的物体和最暗的物体进行曝光,并能同时保证它们的质感得到再现,画面表现为对比强烈,影调的反差大。而宽容度不够的胶片,暗部曝光正常时,可能会使亮部曝光过度;亮部曝光正常时,可能会使暗部曝光不足。
在图1-19中同时存在着曝光过度和曝光不足,远处的天空变成了白茫茫的一片,而人物的脸部的细节和质感也被黑色淹没了。
图1-19
在图1-20中利用了胶片的宽容度,景物的亮部和暗部都得到了很好的表现。
图1-20
随着电子技术的发展,各式各样的数字照相设备层出不穷。在这里我们主要研究数字单反照相机。数字单反照相机和胶片单反照相机有什么区别呢?一个重要的区别是它们的成像原理不同。
在数字单反照相机中,一个叫作电荷耦合器件的光敏传感器取代了胶片单反相机中的胶片,由它来形成电子影像。这个传感器通常是CCD或者CMOS。在它的上面有成千上万个感光单元,每一个感光单元就是一个像素。当有光照射到感光单元时,会产生自由运动的电子,光线越强产生的自由电子越多,感光单元的自由电子输出,就形成了电子影像。
和胶片相机不同,数码相机不需要暗房对曝光的影像进行处理。CCD生成的影像可以在照相机上直接观看,也可以传输到电脑上利用软件进行处理,这是数码相机的优点。这些便利让很多初学者把数码相机作为入门的首选。当我们进入专业层次摄影的时候,必须对数码相机有更全面的了解。
像素:数码的像素是由成像面上的感光单元决定的,感光单元是依靠工艺排列在成像面上的。胶片的像素是由乳剂中卤化银颗粒的数量决定的。所以在相同感光度下,胶片的像素比数码的像素高出1 ~ 2个数量级。
成像面大小:在现有技术条件下,数码的成像面受到限制,而胶片的画幅基本上不受到限制。即使标称的35毫米的数码相机,其成像面也小于胶片的成像面。这对数码摄影来说,带来了两个后果。一是,把图片放大到相同的尺寸,数码相机的放大倍率要大一些,最后会让清晰度降低,颗粒粗糙;二是,相同焦距的镜头,在数码相机上显得焦距长一些,在胶片相机上显得焦距短一些。
反差:数码的影调层次是通过二进制来表达,量化的比特越高,影调层次越丰富,但它不是连续的。由于近景通常光比较强,所以数码相机在拍摄近景时,我们可以感觉明显的反差。在拍摄远景时,由于远景光比较弱,因此我们感觉画面反差小。胶片对影调层次的表达是无级的,通常我们可以在画面上看见影调的过渡层次。
色彩:同样是通过二进制来表达。数码相机画面的色彩显得亮丽,但同时也显得生硬,缺乏过渡感。胶片相机的色彩显得丰富,过渡自然。
从以上的分析比较中,可以得出这样的结论:胶片相机的影像质量优于数码相机的影像质量。不过随着数字技术的发展,二者的质量差别正逐渐缩小。