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靜態影像入門─攝影三要素

反光鏡
Feb 16, 2020·4 min read
講完照片的尺寸,我應該再繼續從感光元件片幅方面下手。但有鑑於片幅實在是一種平常拍照時不會很在乎的東西,再說,一般人也不會接觸到太大片幅的攝影設備。如果我說中片幅的相機(還不包含鏡頭喔)機身就數十萬以上,而手機的感光元件連APS-C都不到(好像講得太難了),那種不用煩惱錢的世界不是我們能想像的。所以我就直接從攝影常見的參數切入,再說我目前日常的主力從Xperia XZ轉到iphone XR,相比於索尼的參數不管怎麼調都很容易油起來,XR在拍照的時候事實上也不太需要調整甚麼參數。這也造就了很多人都交給相機去處理,而不用思考的習慣。不過不用調整參數不代表相機就不會記錄它決定的數值,所以我們就來看看吧。
首先我們要關注的就是三種數值,而這三種數值XR上都有顯示出來。包括光圈孔徑、曝光時間以及ISO速度。這三種數值分別代表攝影最重要的三種參數:
那甚麼時候需要小光圈呢?當你需要拍攝星芒照時、夕陽照,就必須把光圈調小,避免進光量太多。感光元件有個很特殊的特性,就是會有所謂的高光溢出現象。高光溢出其實並不是甚麼很難的概念,因為感光元件是類比轉數位元件,因此如果感光元件的某個區域接受到超過數位訊號紀錄的範圍,其周圍所有區域都會跟著過曝(過度曝光意思就是超出訊號紀錄範圍,導致照片某個區域空白一片)。為了不讓元件過曝,調小光圈、或是調快快門都是可行的方法。
值得注意的是,一般來說只有單眼相機、或能換鏡頭的相機才能調整光圈大小。手機、或數位相機的光圈一般來說都是固定的。這是因為光圈大小是攝影三要素中唯一被物理限制的參數。光圈孔徑無法被數位訊號模擬,而且手機越做越小的情況下,要有個可以讓光圈零件移動的模組基本上是增加成本、且無法維持輕薄。而且,光圈一開始固定時做大一點,可以讓使用者在日間跟夜間攝影都能安心拍攝(一開始就蒐集更多資訊再來刪減,亮的可以變暗、但暗的很難變亮,不過google的那個Pixel除外,它是透過AI運算的黑科技)。
快門表示的是感光元件曝光的時間長短。一般傳統相機都會有物理快門,就是兩片快門簾,透過快門簾移動的速度快慢、從上到下遮擋感光元件、控制曝光的時間。移動速度越快,曝光時間越短。快門越快通常用於運動攝影,代表能凍結人物、甚至是水滴等等的動作。快門越慢用於拍攝車子的光軌、星軌、瀑布水流等等。
還未進入數位時代前,快門簾受限於物理限制,能到1/8000 s算是高級相機的配置。因為快門簾往下移動的速度受限於物理,但數位快門則不會受到這層限制。數位快門是透過直接控制感光元件曝光的時間來達成,相比底片時代只能用物理去控制曝光來的彈性更多。數位快門也促進了動態影像的發展,讓動態影像有更多的拍攝變化。
最後一項參數是ISO。ISO用在很多領域上,但在相機上代表的意義比較特別。首先,在底片時代,ISO代表的是感光元件的顆粒,ISO越高感光越敏感,較適合在黑暗的地方拍攝,但曝光後底片感覺會有顆粒感。在數位時代,感光元件是固定的、收到的光是固定的,這時候ISO越低是用於高光(環境較亮)、ISO越高用於低光,且ISO越高雜訊也會越多,出現所謂的雜點。
ISO的作用機制,我有看到一個蠻不錯的解釋。我們可以把ISO當作是類比轉數位放大器的倍率。ISO越高,倍率越高,代表把所有訊號都乘上高倍率,noise跟訊號也就一起變高,噪點也就多。如果感光元件接受到的訊號本身就很乾淨(高光),那自然適用於低ISO。基本上,ISO可用的數值會隨著廠商的演算法進步而越來越高,像Google的就是運用多張照片去除噪點。
最後,我們用以下圖表示三者的關係。
Originally published at http://smilemirror.wordpress.com on February 16, 2020.
分類:科技

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