第四节
曝光原理及控制技巧

了解什么是曝光在摄影学习中至关重要。为了使图像准确清晰地传达到感光元件上，形成明暗合理的完整画面，需要诸多因素配合控制曝光。快门、光圈和ISO（感光度）被称为曝光三要素，本节将简述曝光的原理及控制技巧。

一、曝光三要素

1.快门

快门是照相机中用来控制感光片有效曝光时间的装置，是构成照相机的一个重要部分。它的结构、形式及功能是衡量照相机档次的一个重要因素之一。快门相当于一扇门，当快门释放的时候，光线会通过镜头进入感光元件上，快门闭合的时候，隔绝了外界的光线，感光元件就无法感受到光线，快门开启到闭合的这段时间就叫作“快门速度”（简称快门）。

快门的主要用途分为以下三项。

（1）控制曝光。快门开启时光线穿过镜头到达感光元件，画面的曝光量跟快门开启的时间有着密不可分的联系（图1-4-1～图1-4-3）。

（2）控制成像的清晰度。摄影师按下快门的力量及快门开启时对于相机的冲击力会导致机身有轻微的抖动，使画面无法达到最清晰的状态，当曝光时间足够短时，可以将震动影响降至最小以保证画质的清晰度（图1-4-4）。

（3）动态摄影时，可以利用曝光时间来控制画面得到不同的艺术效果（图1-4-5）。

为了让摄影师更好地掌握快门的曝光时间，设计师与厂商共同制定出一套快门曝光时间的分挡。快门的挡次是由它的性能指标与精度指标确定的。在数据不足的情况下，说明书可以作为最好的参数对照，从而判断快门的挡次。较为常见的快门挡次为：1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500和1/1000秒。相邻两级的快门速度曝光量通常相差一倍，也就是通常所说的相差一级。

2.光圈

光圈是镜头上一个控制通光量，呈孔状的装置，它可以根据相机中的设置来控制。通常所说到的光圈值（f值）也就是此装置的值。光圈值越大，光圈越小；光圈值越小，光圈越大。光圈越大，进入镜头的光线就越多，也就意味着为了保证正常的曝光，快门速度就要越快，反之同理（图1-4-6）。

光圈还能影响摄影的一个因素——景深，利用大光圈可以营造被摄物体的虚实关系（图1-4-7）。

不同的镜头能达到不同的最高快门速度，更大的光圈意味着可以有更大的进光量，同时也代表需要更短的快门时间，更短的时间可以更好地捕捉动态影像，如水花飞溅、急速行驶的汽车、体育摄影等“高速镜头”。同时，大光圈的镜头可以做到更漂亮的虚化效果，因此大光圈的镜头更受摄影爱好者的追捧。

普通的变焦镜头最大光圈只能达到f/3.5～f/4.0，高端变焦镜头可以达到f/2.8，而定焦镜头则能达到f/1.4甚至更大。历史上出现的最大光圈镜头是由德国的卡尔·蔡司公司生产的一款50mm定焦镜头，光圈值达到f/0.7，被美国宇航局用于拍摄月球较暗的部分。

3.ISO（感光度）

ISO是International Standardization Organization（国际标准化组织）的缩写，同时也正是这个组织对感光度做了量化规定。感光度是指感光元件对光的敏感程度，跟光圈、快门一样，可以在相机内调节。对比效果来看，在保证同样曝光效果的情况下，感光度越高，所需快门时间越短，画面也就相对清晰一些。

国际上对于感光度的表达方式记为ISO100、ISO200等，ISO200是ISO100的两倍，因此使用ISO200来进行拍摄的时候要比ISO100的快门速度缩小一级。

当感光度比较低的时候，画面质感会更加细腻丰富。但是在实际拍摄中无法一直使用ISO100的感光度设置，因为当光线太暗的时候，相机的感光元件很难感受到外界传来的光线，因此会导致曝光不足。所以必要的时候，不得不靠提高感光度来保证画质。而高感光度虽然大大地提升了画面的亮度，但同时也给感光元件增加很多噪声信号，也就是画面中的噪点。

ISO200以下的感光度设定被称为低感光度，高于400的称为高感光度。虽然高感光度会使画面变得粗糙，但是跟胶片相机比较起来，数码相机的降噪功能却是胶片机可望而不可及的。高端全画幅数码相机有最好的降噪系统，哪怕是在数值几千的高感光度下拍摄，将图片放大至百分之百，依旧很清晰。这项技术在胶片时代是根本不可能实现的，并且在胶片时代，高感成像下的噪点也是后期无法修补的。因此数码摄影技术催生了众多弱光环境下的优秀摄影作品，这往往是胶片照相机无法做到的。

4.光圈和快门的关系

在ISO固定不变的时候，保证进光量不变，快门速度和光圈是可以随意变动的。

在摄影当中，每减少一挡光圈就相当于减少了一半的进光量，同理，若增加一挡光圈，则进光量是原来的两倍。若此时有一张曝光正常的照片，光圈为f/4，现将其调整至f/5.6，进光量少了一半，那么只需要将快门速度调慢一个挡，则可以保证拍摄出来的照片还与原来的照片曝光量完全一致。

这种方式在摄影中被称作“倒易率”，为“景深”的表达带来了很大的便利。比如：拍摄风光图，但是需要大景深，那么这个时候相机可以从f/4.0，1/500秒调整三个挡次，即f/4.0—f/5.6—f/8—f/11，快门速度调整三个挡次，即1/500s—1/250s—1/125s—1/60s。使用以上的组合虽然可以保证曝光量都是一样的，但是后者可以得到更大的景深，使画面更加清晰、范围更广。

将光圈和快门速度的关系用一个例子来说明：向泳池内放水，装满水的泳池相当于曝光正常的照片，放水管的粗细相当于光圈，放水时长相当于快门速度。粗水管更快装满泳池（光圈越大，快门速度越快），而细水管则会比较慢（光圈越小，快门速度越慢）。图1-4-8和图1-4-9都是利用慢速快门来营造虚实关系。

图1-4-10拍摄的是工人进行焊接的瞬间，利用慢速快门拍出光的轨迹，而非高速快门将其凝固，利用光影的关系营造出现场氛围。

二、测光

1.测光原理

在拍摄之前需要对所拍场景进行测光，才能以此为依据拍摄出曝光正常的相片。测光，顾名思义，是对被摄对象的表面反射光的强度进行一个测量计算，随后得到一组准确的曝光参数组合，使释放快门后可得到曝光准确的影像。如果摄影师对于画面效果有不满意的地方，可以通过后期去进行一定的修改。但是在过去的胶片时代，在底片冲洗出来以前是无法看到任何影像的，曝光量也没有办法得到一个准确的数值。

在胶片时代，因为技术不够发达，摄影师会用外置测光表进行测光，而今，数码相机内自带测光系统，不需要使用外置测光表进行测光，只需要将焦点对到被摄对象上，数码相机即可计算出最合适的曝光搭配，在取景器内可以直接看到相应的数值，并且可以通过直方图查看确认，一来二去，外置测光表的使用率大大降低。但很多时候，其实数码单反并不是绝对的智能，比如用肉眼看到的黑夜与白昼，通过数码单反的测量计算，夜晚的黑变得稍微明亮了一些，看上去更加柔和；而白天也不显得很刺眼。这是因为相机的场景识别功能不是很智能，无法识别黑色和黑暗这两个概念。

为什么单反能随意地改变画面原有的颜色和亮度呢？鉴于通过测光的方式将很多的物体按照一个标准去进行拍摄，所以伟大的设计师们就想出来一个办法：测光系统对一个物体进行测光以后给出一个曝光值，这个值可以令颜色较浅的物体呈灰色，而这个灰就是常说的中性灰，也称作18度灰。

为什么要定义中性灰作为曝光值而不是别的呢？这是在收集了尽可能多的测试样本，测出各自的光反射率后取的平均值，所以中性灰其实不是随意规定，而是由统计平均值所决定的。也就是说如果被测物体的反射率不是18%的话，那么这个测光结果不能被直接使用。

2.测光模式

之前说到中性灰是测光表的判断标准，以中性灰的标准作参考进行曝光补偿的调整可以得到相对准确的曝光。但不是所有拍摄场景的光线都大致相同，比如正午时分，强光照射的白色墙面和树荫下的泥土，测光表的数值就会受到一定影响。它可以将测光系统大致控制在一个平均的数值上，但是却无法衡量众多测光点，使得平均值为中性灰，这显然对明暗有很大差距的画面来说不是很科学。这样就无法再对照相机进行有效的控制，也就产生了很大的问题。

不过问题从来都是人类可以不断进步的重要推动力，聪明的人又想出了一个好的办法来解决这一问题。就是在指定的画面上进行区域局部测光，使选中的部分为中性灰，避开亮度比较复杂的地方。那么问题就迎刃而解了，相机的测光模式就是基于这样的条件进行的。现在大部分单反具备以下几种测光模式：评价测光、局部测光、点测光、中央重点平均测光。

（1）评价测光（多区测光）

评价测光是一种比较智能的测光模式，适用于很多的场合。在这样的测光模式下，照相机会综合画面中很多部分的亮度，比如顺逆光情况，找出最合适的曝光参数组合。一般情况下，“评价测光”和“曝光补偿”一起使用可以满足几乎所有的拍摄。在新闻摄影、体育摄影、野生动物摄影、风光摄影等领域中。评价测光模式带来的便捷性是其他测光模式难以媲美的，同时它也是适用范围最广泛的模式。

（2）局部测光

局部测光的面积相较点测光大一些，大约在9%，处于画面的中心位置。但是，由于它的灵活性没有点测光那么强，所以运用得不是很广泛。

（3）点测光

点测光是最具有代表性的一种测光模式，同评价测光一样，也受到众多摄影师的青睐。顾名思义，点测光就是选取画面中的一小部分（1%～3%）面积作为测光对象，它的好处是可以指定画面的测光区域，解决曝光补偿，可以轻松地得到准确曝光（图1-4-11）。点测光更适用于逆光人像等更加复杂的光线场景拍摄。亚当斯著名的“分区曝光法”正是基于点测光功能实现的。

（4）中央重点平均测光

中央重点平均测光是围绕取景器中间大部分的面积为测光对象，结合周围其他面积上的画面来进行平均计算。看上去比较智能，也更方便、更全面，但是实际上的效果总是会差一点，应用范围也比较有限。这种方式相对古老，但也受到一些比较保守传统的摄影人的青睐。

三、曝光补偿

关于曝光补偿，大多数人认为那是一种相机内的后期行为，只需要在觉得图片很暗的时候向上调整几挡，画面就会变得很亮。结果确实是会变亮，但是那并不是机内后期。

根据前面对于测光概念的讲解，不难理解曝光补偿的含义，曝光补偿其实是测光表的延伸工具。前文提到过，测光表会将所有的物体“看成”中性灰的颜色，但是实际上并不是中性灰。比如一件在黑暗环境中的黑色衣服，用正常的相机曝光组合，得到的画面跟人眼看到的比较相似。但是如果希望这件黑色衣服的颜色能稍微鲜明一些，通过调整曝光补偿（向上增加2～3挡），再释放快门的时候，就能得到一件“灰色”的衣服。黑衣服不再是跟黑暗环境融为一体的，它可以从整个环境中跳出来，让人眼能够更加清晰地看到被摄物体。测光表得到曝光补偿的命令后，它知道需要把衣服调整到稍微亮一点的状态，于是对于整个画面进行重新测光，拍出来的照片自然就会鲜明许多。

曝光补偿其实就是改变相机的曝光组合参数，调整曝光补偿的时候会发现参数调整的挡数跟调整曝光补偿的挡数是一样的。换句话说，它的曝光值和曝光效果按理说不应该会有任何的改变，但正因为我们告诉了测光表需要增加或者减弱曝光效果（进行曝光补偿的调整），才有了测光表重新计算画面灰度而改变成更好的画面效果的结果。所以如果我们使用M挡进行拍摄，是无法使用曝光补偿功能的，这也就打破了曝光补偿是机内后期的“谣言”。

四、拍摄模式

下面介绍一下相机中比较常用的几个拍摄模式。

P挡就是程序模式，即由相机决定曝光组合值。相对其他模式，它的优势是简单快捷，虽然不能控制光圈，但是却可以在第一时间找到较为准确的曝光组合，得到相对不错的影像效果。

2.AV挡（A挡）

AV挡（A挡）又称光圈优先模式，是专业摄影师使用比较多的一种模式。这个模式需要摄影师自己根据需要的效果来选择合适的光圈，随后相机根据所选择的光圈值来确定快门速度，以保证画面的曝光准确。光圈优先模式最大的优势是可以利用光圈来控制景深，当需要使用小景深的时候，选择大光圈，反之同理。

3.TV挡（S挡）

TV挡（S挡）又称快门优先模式，与AV挡有异曲同工之妙，它是以快门速度为首选的模式，即摄影师根据拍摄时的光线选择一个最适合的快门速度进行拍摄。在体育摄影和动态摄影中的使用率比较高。对于端不稳相机的初学者，快门优先是个不错的选择。保守来说，1/125的快门速度是大众普遍认为最佳的清晰拍摄速度，将速度调整至1/125，剩下的交给照相机就可以了。

4.M挡

M挡又称全手动模式，即所有的曝光参数都需要由摄影师来决定。相机中的测光系统只负责给摄影师曝光参考，在测光表中可以看到。在比较专业的摄影环境下，手动模式有其他模式替代不了的优势。M挡对于新手来说可能会比较麻烦，耗时长，可能拍摄一张曝光准确，让自己满意的照片需要一两分钟或者更长的时间。但对于专业摄影师来说，在复杂的光线条件下，M挡有着更高的便利性以及准确性，尤其是棚内拍摄。很多常见的商业图片都是用M挡完成的。M挡结合点测光对于专业摄影师来说是最好的组合。

1.P挡

除了以上4种比较常用的拍摄模式，其实还有很多其他的模式，在相机上会有小图标显示，这些统称为情景模式。相机的品牌、型号不同，内置的情景模式也有所不同。比如风光模式，相机会自动将光圈设定得小一些来保证很大的景深，从而可以获得大范围的清晰画面；而人像模式则会自动调成较大的光圈，这样就可以为人像虚化做更大的保障，使画面更为生动。其他的模式也都是一样的道理，都是根据一系列的拍摄题材设置了相应的参数基础，以便摄影师更加方便快捷地调整到自己需要的状态。但是相比起机械的设定，人脑更加智能。对于比较专业的摄影人来说，AV挡加上M挡就已经可以满足他们的全部需要，不需要依赖太多的情景模式（图1-4-12、图1-4-13）。

五、曝光锁定和直方图

1.曝光锁定

在拍摄时，释放快门之前需要对被摄物体进行测光。但是在拍摄完一张相片准备拍摄下一张的时候，之前设定的曝光参数已经失效，还需要对画面进行重新测光，这样就使拍摄效率大打折扣。曝光锁定能够锁定拍摄主体的测光数据，避免重新构图时受到新光线的干扰。这为摄影师的拍摄工作提供了极大的便利，曝光锁定配合点测光使用时会很有效果。使用A挡点测光，利用曝光锁定的功能进行拍摄，只要操作熟练，测光合理得当，可以轻易、快捷地得到理想效果的图像，即便是复杂光线的场所也一样。这是评价测光不具备的优势。光圈优先模式有着很高的灵活性和主动性，相比M挡来说更加便捷，结合点测光使用是很好的选择，能够实现两项功能的优势互补，虽然操作要求比较高，但勤加练习也是可以熟练操作的。

2.直方图

直方图是数码影像亮度的统计数据，以图形的方式展示（图1-4-14）。直方图分为横轴和纵轴，横轴从左到右分别代表纯黑、逐渐变亮、纯白。纵轴代表的是图中表示该亮度像素的数量，如正常曝光的照片直方图呈圆滑山峰状；逆光照片的直方图阴影大部分都在右侧，说明画面整体偏亮；而高反差图片的直方图阴影部分则会在左右两侧比较多，要么偏黑，要么偏白。任何表现方式都可以是正常的曝光，直方图只是表现了画面的亮度分布，而并非衡量影像是否过曝的唯一标准。