【攝影教學】認識入射光、反射光、中間灰及測光模式

測光模式

測光模式 (Metering Mode)

光圈、快門和ISO 這組「曝光鐵三角」是曝光的基礎,若還未掌握這套基本功,可先閱讀《曝光鐵三角:光圈, 快門, ISO》一文。 就算懂得以光圈、快門及ISO 間的加減來保持曝光量,但誰可單憑肉眼判斷現場亮度?為了取得準確的曝光值,攝影師會使用相機內建的測光功能或測光錶。

曝光鐵三角

一般相機都會提供數個「測光模式」,即是測量主體亮度的方法。常見的「測光模式」有「權衡測光 / 矩陣測光」(Evaluative Metering / Matrix Metering)、「局部測光」(Partial Metering)、「中央偏重測光」(Center-weighted Metering) 、「重點測光」(Spot Metering)等。不同光線環境下,只有選對測光模式才能獲得準確的曝光。 為了在不同場合下選出正確的曝光模式,我們需要透徹理解各測光模式的運算方法。

入射光與反射光

了解各種測光方法前,我們先要明瞭什麼是「入射光」(Incident Light) 和「反射光」(Reflected Light)。入射光是進入物件表面的光線,而反射光是離開物件表面的光線。把相機瞄準燈泡,對感光元件而言,來自燈泡的光線是入射光。 若對焦的是燈泡下的一只杯,燈泡的光射到杯子表面,再從杯子表面到達感光元件。此時,感光元件接收到的是杯子的反射光。

入射光與反射光

為什麼要釐清入射光和反射光呢?不同物件表面的粗糙度各異,形成不同的反射率(Reflectance)。以磚頭和鏡子為例,處於相同環境下,到達它們表面的入射光線數量大致相同,但由於磚頭的反光度遠低於鏡子,它們的反射光線數目則相距很大。 由此可見,測量入射光的亮度比反射光來得準確。現實中,相機接收到的光線大部份來自物件表面的反射。因此,相機內建的測光系統以反射光為依歸,從反射的光線推算射到物件表面的光線亮度。

和相機測光不同,測光錶可以測量入射光或反射光。在相同位置和角度,不論是什麼物件,入射光的亮度都是相同的,所以有些講究的攝影師比較喜歡使用測光錶量度入射光的亮度。

測光錶

中間灰 (Middle Grey)

0% 反射率是全黑, 100% 反射率是全白,因此測光系統把正確曝光量設為中間值,名為「中間灰」,並以此作為正確曝光的基準。

在數碼世界裡,中間灰的數值當然是全白的值加全黑的值除以二,以 RGB 表達是 RGB(118, 118, 118)。 可是,現實世界裡,當物件表面反射 18% 的光線,才會出現「中間灰」的深淺度。於是,印刷業把 18% 反射率定義為「中間灰」,並創作了 18% 灰卡作為正確曝光的參考。 相機廠商也把「中間灰」定義為 18% 反射率左右。為何不是剛好 18%?為了遷就感光元件的特性,商廠有可能把測光系統的「中間灰」調至 10% 至 18% 反射率不等。

中間灰

這只是配合感光元件的調整,不會影響最終的測光準繩度,反而測光的取樣範圍才是測光精準度的關鍵。

若所有物件的反射率大致相同,又或者深色和淺色物件平均分佈於畫面中,得出的平均反射亮度約略是中間灰,與測光系統的基準相同,畫面會得到正常曝光。 可惜,某些時候,深、淺色物件並不是平均分佈,局佈或整個畫面可以是偏亮或偏暗。由於平均的反射率已偏離中間灰這個設定,相機會誤判淺色為主的畫面為亮度太高,繼而減少曝光,錯誤地使照片曝光不足(Underexposed)。 相反,以深色為主的畫面會誤導相機,以為光線不足,從而增加曝光,最終變成過曝(Overexposed)。

測光模式種類

為了應付不同的光線場合及主體間反射率的差異,相機提供了多種測光模式。測光模式間的差異在於比重的分佈。不同模式下,相機會給予不同區域不同的比重。計算曝光值時,比重較大的區域會影響運算結果多些。 以下是不同測光模式的取樣範圍。某些測光模式(如重點測光)的範圍不一定是正中央,可跟隨對焦點而轉變,視乎相機型號而定。

權衡測光 (Evaluative Metering)
「權衡測光」(Evaluative Metering) 又名「矩陣測光」(Matrix Metering)。一般相機的自動或預設測光模式都設為「權衡測光」,因其適用於大多數場景,也是最常用的測光模式。 它的測光原理算是眾多模式中最複雜,但依然相當容易理解。相機先把畫面分割成若干個大小相同的測光區域,然後每個測光區域獨自依其內容進行測光,最後相機綜合各區域的運算結果,以平均法算出最終的曝光值。 大家可以看出,權衡測光考慮到整個畫面的曝光,很適合亮度反差不大的場景,如陰天的風景,或佈光平均的室內。

權衡測光 (Evaluative Metering)

▲ 權衡測光: 無反相機利用整個畫面來測光,而單反多數以 90% 取景器範圍測光

隨人工智能的普及,某些廠商已把場景配對加進權衡測光模式裡。由於無反相機容許用家於畫面任可地方以指尖對焦,計算曝光值是,某些廠商會給對焦點更大的比重。 這些先進的測光技術都只套用在預設的測光模式上。

乎視相機型號,相機一定會提供與「權衡測光」類同的測光模式,如 Sony A7III 把它稱作「多區測光」(Multi Metering),Nikon 則稱它為「矩陣測光」(Matrix Metering)。

局部測光(Partial Metering)
「局部測光」的範圍大約覆蓋畫面中心的 6%,測光集中於畫面中央。「局部測光」可視為以主體為主的測光方法。 舉例,當人物背光時,光亮的背景佔了大部份面積,但處於背光位置的臉部才是主角,只要從臉部一帶的區域抽樣測光就可以了。

局部測光(Partial Metering)

▲ 局部測光: 中央圓形位置是局部測光的範圍

重點測光(Spot Metering)
「重點測光」和「局部測光」很相似,都是以畫面中一小部份來測光,但「重點測光」取樣的範圍少許多,只有中央的 1.5% 區域。測光時,範圍外的地方,全都不作考慮。 應用上,除非被對焦的物件佔畫面非常小位置,且和周遭的亮度反差很大。例如,充滿追光燈的演唱會、日出、日落。

有時候,昏暗中的一束光可以令照片更具氛圍。以整個畫面來測光,相機會把暗部推至正常曝光,而光位則曝光過度。更重要的是,畫面失去了藝術趣味。此時,「局部測光」和「點測光」都是大派用場之時。 至於使用兩者中哪一個,則視乎光束的大小。

一般來說,拍攝人像,「局部測光」比「重點測光」優勝,因面部上的陰影有機會蒙騙「重點測光」;而「局部測光」會以整個臉部區域來評估,效果更佳。

重點測光(Spot Metering)

▲ 重點測光: 聚光燈下,臉部和周遭的亮度反差極大;為確保臉部曝光正確,應選重點測光

中央偏重測光(Center-weighted Metering)
「中央偏重測光」可以被當成「權衡測光」和「局部測光」的混合。和「權衡測光」一樣,畫面被分成不同的測光區域,每個區域先獨立進行測光,然後相機會計算整體曝光的平均值,但會以中央位置佔較多比重。 拍攝大頭或半身人像時,「中央偏重測光」便能發揮所長。原因很簡單,大頭人像佔畫面大部份面積,已遠超「局部測光」那 6% 範圍;全區取樣的「權衡測光」又如何?由於是人像拍攝,臉部的曝光比背景更重要,若與背景亮度有大反差,「權衡測光」便會出錯。 「中央偏重測光」正正能取長補短,拍攝這類照片。

重點測光(Spot Metering)

▲ 中央偏重測光: 荷花是主體,曝光要精準,但測光上也希望顧及葉子,否則背景有可能變成漆黑

總結

只有取得準確的曝光值,相機才能設定合適的光圈、快門或 ISO 值(視乎拍攝模式)。測光模式不單可用於「光圈先決」、「快門先決」、自動模式,連手動模式也適用。 手動模式下,相機會在曝光補償棒上以 0 表示曝光正常,而以正數表示過曝及以負數表示曝光不足。

縱然相機廠商各自有其測光模式,但有三種測光模式每部相機都會提供,它們是「權衡測光」、「中央偏重測光」和「重點測光」。 曝光是基於測光,大家要努力練好測光的基本功啊!





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