相机学院

  • 来源:影像视觉
  • 关键字:数字处理,拍摄,感光单元
  • 发布时间:2020-03-22 21:06

  关于数字处理流程,我们需要知道些什么?

  在拍摄JPEG格式文件以及视频时,你需要更加谨慎地调整拍摄参数以及设定……

  上一期相机学院中,我们详细介绍了RAW格式文件的特点以及拍摄时的注意事项,还有为什么拍摄RAW格式文件意味着更长久的后期时间。当然,你也可以让自己信任的后期软件自动处理RAW格式文件,不过相比全自动化的功能,摄影师们仍旧倾向于自己处理RAW格式图片。

  但在摄影师不想过度纠结于后期处理的时候,机内“直出”的JPEG文件就成了更方便的选择。不过在选择拍摄JPEG格式图片之后,摄影师需要更加谨慎地调整曝光、对焦以及其他设定的控制,因为JPEG文件并没有RAW格式文件那么强大的后期宽容度。

  数字处理的本质是在相机传感器曝光之后将一系列数据调整应用到图像文件上,并以相应的文件格式进行输出的过程。在相机传感器进行曝光时,所拍到的图像实际上是以数字信号形式进行储存的,通过改变此时的电路信号强度(放大/缩小),就可以“改变”相机此时的ISO(所以在后期时,ISO值是无法改变的)。

  在图像信号被以数字信号(使用与计算机相同的语言)传输时,相机的图像传感器将会接收大量的数据。

  而在相机将接收到的数据转化为图像之前,相机的处理器会将预设的白平衡、图像曲线、锐化、偏色处理以及对比度提升等一系列调整应用到接收到的图像数据上,然后再将其转化为JPEG文件,储存到内存卡中去。

  在拍摄RAW格式文件时,相机会将这些原始信息全部保存下来,以便用户在后期中进行大幅度的调整,而在拍摄JPEG文件时,相机传感器会在将照片传输到储存卡上之前先套用集中存储的照片预设,然后再进行储存——此过程是不可逆的。

  这个照片预设可以是相机内部储存的预设,也可以由用户自行调整。用户可以根据需要自己调整白平衡、降噪水平以及镜头矫正等选项,但是也可以选择相机预设的锐化选项。用户同样可以单独调整饱和度以及对比度,但是在大多数相机中这两者都是被集合在一键调整的预设当中的。

  从光子到像素

  在你摁下快门的一瞬间,相机里面发生了很多事情

  圖像传感器

  在数码单反上,传感器在不拍摄时会被快门帘和反光板挡住;而在无反相机上,你可以直接看到相机的传感器。→

  感光单元

  相机的传感器是由数以百万个感光元件组成的。每一个元件都拥有感光能力,并且能够将接收到的光线转化为电子信号。→

  文件深度

  在拍摄JPEG文件时,每一个感光元件都会记录8-bit深度的数据,最终能够达到256种色彩表现(每1-bit色深都包含两种色彩,lbit能够表现2种颜色,2-bit能够表现4种,3-bit则能够表现8种,以此类推)。通过去马赛克技术进行处理之后,相机的处理器最终能够达到1680万种色彩。→

  彩色滤镜

  上面提到的感光元件只能感应亮度,无法感知色彩;为了拍摄出彩色照片,每个感光元件前面都装有一片红色、绿色,或者是蓝色的滤镜。→

  彩色滤镜排列

  在大多数相机中,感光元件前的彩色滤镜是以名为“拜耳阵列”的形式进行排列的,这一排列方式得名于其发明者的名字——来自伊斯曼柯达公司的布莱斯·拜耳(BryceBayer)。这种滤镜阵列当中有50%的绿色滤镜,25%的蓝色滤镜以及25%的红色滤镜组成,与人眼对绿光更为敏感的特性较为相符;相比三种色彩占比相同的滤镜排列形式,这样的组合所拍出的图片更加清晰,噪点也更少。不过不可避免地,占比较多的绿色滤镜会给图像带来绿色偏色现象,但是这种偏色会在后续的数字处理流程中被自动白平衡调整解决。

  去马赛克

  想要得到一张正常的彩色照片,相机需要对这些由单独感光元件得到的单色像素进行重组,这个过程被称为“去马赛克”(demosaicing)。虽然使用绿色滤镜的感光元件只能接受到绿色的光线,但是它可以通过临近的感光元件“看到”红色和蓝色的光线。去马赛克就是使用临近像素的图像信息进行互补,最终将原始文件解码成彩色照片的过程。

  数字处理

  在此过程中,拜耳阵列所带来的绿色色偏会被去除;相机处理器会以适合人眼偏好的曲线对图片文件亮度进行调整;如果有任何由低通滤镜引起的图片细节质量下降,处理器会进行适当的锐化。(图例中的尼康D850并没有使用低通滤镜。在下一页中会进行详细解释)。

  摩尔纹!

  注意细节上出现的恼人乱纹

  如果拍摄对象表面有较为细致的网状细节,那么相机在进行去马赛克处理时很可能会出现问题,这些细节部分很可能会出现现实中不存在的伪色现象,这就是经常被提及的“摩尔纹”。这种现象在拍摄诸如布料之类表面细节丰富的材质时常会出现,比如拍摄人像时人物的衣服上便会出现摩尔纹。其他表面排列较为密集的材质也会出现这种现象——比如电视、手机,甚至相机的屏幕,拍摄这些表面的照片都很有可能出现摩尔纹。

  为了应对这种情况,很多相机厂商在图像传感器前装上了光学低通滤镜,这种光学滤镜能够柔化过于精细的画面细节,但是相应地也会降低画面整体的锐度(用户可以在后期提升画面锐度),但是这样也并不能完全避免摩尔纹的出现。不过现在有许多相机,比如我们在上一页展示的尼康D850,为了保证较高的解析度,会去掉传感器前面的光学低通滤镜,但用户就需要在后期中花更多时间来去除摩尔纹了。

  饱和度以及对比度一般是集合在一键调整的预设当中的。

  图片预设

  我们列举了一些常见的照片风格预设

  很多相机厂商都会在相机中装有预设的照片风格档案,通过不同的色彩、对比度以及锐度调整来对应不同的拍摄题材(不过有一些预设之间的区别很小)。你完全可以无视厂家的建议,根据自己的想法来选择预设,不过最终的效果并不一定理想。举个例子,“风光”预设会增加图片中的饱和度和对比度,能够为风景照片增加更强的视觉冲击力,但是在拍摄人像时就不那么讨好了。

  “自动”预设

  这通常也是大多数相机的默认预设。相机会根据场景中的色彩和光线自动决定图片预设的偏向。

  “标准”预设

  从名字就能看出,这项预设采用的是较为“中庸”的图片设置。对于大多数题材的拍摄来说,这项预设都很难出错。

  “中性”預设

  这项预设会略略降低图片的对比度、饱和度以及锐度,非常适合拍摄需要进行后期处理的JPEG以及视频素材。

  “鲜艳”预设

  谨慎使用!这种预设只适合画面中有大面积的单色色块时使用。即使如此,在使用这种预设时照片依旧会有色彩溢出的风险——过度饱和的色彩还有丢失细节的可能性。

  “人像”预设

  相比“标准”预设,“人像”预设中的锐度和饱和度都被调低了1-2挡,以此保证自然的人物肤色。

  “风光”预设

  除了整体更加饱和的色彩,这种预设还会着重表现画面中的蓝色和绿色,同时锐度也会更高。

  “单色”模式

  如果选择使用黑白模式拍摄JPEG,后期中是无法像RAW格式文件那样将图片还原成彩色模式的。

  创意滤镜模式

  与图片预设并不相同!

  有一些相机会在机内设置“照片效果”或者“创意滤镜”预设,与之前提到的图片风格预设类似,但是这些“创意滤镜”预设会给图片增加更加明显也更加独特的效果。你可以在拍摄照片或者回放时添加这些滤镜效果;如果满意此时的滤镜效果,你可以将套用了滤镜效果的图片另存为单独的JPEG文件,这一操作可以在相机上进行而且不会影响到之前拍摄的原始图片。

  我可以调整哪些选项?

  你可以手动修改这些照片选项

  白平衡

  用户可以根据需要去除或者增加照片中偏色的程度。

  降噪

  这项设定可以减少相机在长曝光以及以高ISO值拍照时产生的噪点。

  色彩

  用户可以修改图片的色彩饱和度以及色相(比如人物的肤色)。

  黑白滤镜

  这些数码滤镜能够给单色照片带来更强的冲击力。

  对比度

  一般而言,使用更低的对比度能够保留更多的图片细节。

  锐化

  过度锐化会在主体之间造成明显的分割,让图片看起来很“廉价”。

  相机厂商对这些预设有不同的命名方式。佳能的EOS系列相机中将其称为“照片风格”,而尼康相机上则是“照片控制”,索尼相机的菜单中则采用了“创意风格”这一名称。同时在不同厂商出品的相机中,预设的数量和调整偏向也并不相同,不过总体来说,每家相机厂商采用的预设的大方向都是相通的,也就是我们刚刚提到的黑白、人像以及风光等预设风格。

  尽管有些预设在名称上与相机的自动拍摄模式相同(例如风光模式,人像模式等),但是图片风格预设只会影响图片的白平衡、饱和度以及锐度等参数,对于拍摄时的设定(快门速度、光圈值、ISO值)则不会有任何影响。举个例子,如果你将相机设置为人像拍摄模式,那么你的相机基本会进入全自动拍摄模式,它会自行决定从自动对焦到曝光的一切拍摄参数。而“人像”预设只会影响图片的色调以及锐度,将它们调节到一个最适合表现人物肤色的水平,而不会干预其他拍摄参数。除了使用相机带的预设,用户也可以通过调整锐化、色彩以及对比度等参数来设定自己的图片预设,有些相机还允许用户调整原有的预设设定。例如富士相机有用Velvia以及Provia这类根据胶片色彩表现设置的图片预设,但是用户也可以在这些预设的基础上自行调整,使其更符合自己的拍摄风格。

  有些预设在名称上与相机的自动拍摄模式相同,但是它们对于拍摄时的设定不会有任何影响。

  控制主動权

  保留更多阴影细节

  除了对整张照片的亮度进行调整,用户也可以选择性地调整照片的高光或是阴影细节。例如,佳能拥有的自动亮度优化(Auto Lighting Optimizer)以及尼康的Active D-Lighting技术能够保证高对比度拍摄场景下的高光和阴影细节。相比传统的HDR拍摄模式,自动亮度优化能够以更加自然的方式达到同样的效果。(已上样图使用佳能SDMark IV拍摄)。

  你可以调整这项功能的强度,或者直接关闭它——在某些情况下,用户会刻意降低曝光来体现照片的氛围感,此时使用手动曝光模式拍摄则更为恰当。

  再将自动亮度优化设置为最高强度时,照片暗部很有可能会出现明显的噪点。这是因为——和我们曾经提到过的后期处理一样——自动亮度优化的本质是在拍摄之后提亮阴影来还原细节的,所以过度提亮阴影会不可避免地增加暗部的噪点。当然,如果是拍摄RAW格式文件,你可以在后期软件中单独调整照片的高光或是阴影部分;但是如果你习惯拍摄JPEG格式文件,那么好好熟悉一下相机的自动亮度优化功能是非常必要的。

  相机技巧色彩空间

  你应该使用sRGB还是Adobe RGB?

  色彩空间决定了一张图片最多能够展现多少种色彩。较为流行的色彩空间有两种:sRGB以及Adobe RGB;后者拥有更广阔的色域,但对于设备(显示器等)的要求更高,一般采用Adobe RGB色彩空间的原始图片看起来会非常平淡。不过如果拍摄的RAW格式文件,你可以放心地选择色彩空间,并在后期对RAW文件本身进行更全面的调色。

  更鲜艳的色彩 选择sRGB对线上图片分享更加友好,同时也能保证照片出品的一致性。

  相机技巧镜头矫正

  去除镜头色散,提升图片质量

  无论是拍摄JPEG还是RAW格式文件,你都可以在后期软件中去除诸如畸变、暗角(画面四角变暗)以及色散(高光边缘出现的紫绿色偏色)等光学现象。不过很多相机也支持机内矫正,让用户在拍摄照片时就解决相关问题。

  暗角矫正 现在大多数相机都支持机内暗角矫正。

钟平成

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