第四章 摄影摄像中的曝光控制方法

第二节 宽容度的掌握
宽容度的含义是指，拍摄中使用的感光材料或摄录设备能按比例记录景物亮度范围的能力。景物间的亮度差能否在画面中正确反映出来，与感光材料的宽容度或摄像管有效的动态范围大小密切相关。
在实际拍摄中，一般将不同的景物亮度与感光材料形成的密度之间的关系用一条曲线表示出来，这条曲线就是感光材料通过曝光之后对景物亮度的反映。如果把被摄景物的亮度用横坐标表示，把曝光之后形成的密度用纵坐标表示，然后把两者的关系用一条曲线连接起来，就是感光材料的特性曲线 。如图所示
在室内人工光照明条件下，各种灯具都控制在制作人员手中。实拍中为了得到画面的亮度平衡，通常是改变辅助光照明，为阴影部位提供适当的照明，提高暗部影像的造型表现力。当被摄体的亮度间距过大或过小时，都可以采用改变辅助光的照明强度来控制画面反差。
2．当景物的亮度范围与感光材料或摄像管光电靶面允许记录的亮度范围相等时，如果出现上述情况，在曝光控制中，常采用按高亮度和低亮度两者的中间值确定曝光。只有这样，景物中的亮暗变化才能恰到好处地被容纳在有效范围之内，得到丰富的影调效果。不然，就会因基准亮度的上下移动，造成增一分则高亮度部分曝光过度，减一分则会损失暗部层次。但是在某些特殊情况下，如大面积亮背景中存在着局部亮主体，这种场景从计量各个局部亮度来看，景物的亮度范围没有超出感光材料或摄像管光电靶面允许记录的有效范围，这时，如果还是按两个亮度的中间值或按画面中景物的平均亮度值来确定曝光，就会造成主体物在画面中曝光不足或曝光过度。为了使主体物得到满意的效果，在对景物亮度分析之后，应按画面中主体物的亮度值确定曝光，使用摄像机拍摄这种场景时，应该先“自动光圈”初测各局部亮度。然后，采用“手控光圈”按局部主体的亮度确定最佳曝光量。这样就不会因使用“自动光圈”，而使主体物曝光不准，影响主体物的表现。
第四章 摄影摄像中的曝光控制方法
景物亮度是指，在一定的照明条件下和观察角度上所见景物的明亮程度。在画面中，一定的景物亮度表现为相应的明暗影调，这是在技术上的意义；但更重要的是在艺术上，景物亮度所形成的画面影调、色调及其内涵。当了解了各种不同的景物亮度之后，在创作中摄制人员还必须结合所使有的感光材料的宽容度和摄录设备的性能指标，根据感光材料的宽容度和摄像机中摄像管允许容纳的动态范围，调整景物的亮度分布，通过选择景物、光线、安排照明，控制景物的亮度范围，以便使画面的亮度得到平衡。
《感光特性曲线的制作过程》
另一种制作方式，是使用电视摄录设备记录景物亮度。景物通过摄像机镜头聚焦在摄像管靶面上，靶面是一种光导电材料，它能按照景物的亮暗程度变成一幅电子图像。亮处电荷多，暗处电荷少，在摄像管内产生一个很细的电子束流，它在靶面的内侧一行一行地从左到右，从上到下反复地连续扫描，每接触靶面一点时，就将其电荷变成电流，电流的大小与该点电荷量成比例，这样，在摄像管的输出端就会得到随着画面内容变化的信号电流，将它变成信号电压，就形成了图像信号，也叫视频信号。
从图中可以看出，感光材料的特性曲线分为三部分，即趾部、直线部、肩部。
在特性曲线中，直线部分密度差在横坐标上的投影，就是该胶片正确反映景物亮度差的范围。直线部分的最高点就是曝光时允许容纳的最高亮度，直线部分的最低点就是曝光时允许容纳的最低亮度。感 光材料宽容度的大小，除取决于直线部分的长短之外，还受特性曲线斜率的影响。在曲线直线部分长短不变时， 斜率愈高，宽容度愈小；反之，则宽容度愈大。如前文所说，目前电影制作中使用的胶片能够按正比例关系记录景物的亮度范围是128:1，亮度级差7级。在实际拍摄中，如果把胶片的宽容度与曝光控制结合起来考虑，当基准亮度确定之后，其它景物亮度与基准亮度之间的关系也相应地被确定下来。
在拍摄中有时需要把较大的景物亮度范围尽量多地容纳在有效宽容度范围之内。遇到这类情况，在曝光控制中应采取必要的手段，压缩景物的亮度间距。具体做法是，在外景自然光条件下，由于光源本身不易控制，只能对被摄景物进行必要的调整，所以经常采用提高暗部亮度或压低高亮度部位的方法，使景物 的亮度间距减小，以便使更多的景物在画面中都具有一定的层次。譬如，在室外拍摄逆光人物肖像，光线在人物背后照射过来，形成较大的高亮度轮廓，而人脸则处阴影之中，二者之间的亮度间距过大，如果直接拍摄，就很容易造成人脸过暗而失去层次。为了使逆光人像在画面中获得丰富的影调层次，采用补光的办法，提高人脸的亮度值，然后以人脸亮度确定曝光，使景物中的亮暗部分都容纳在有效范围之内，达到了最大限度的利用宽容度再现景物亮度的目的。
在自然光条件下，景物的最高亮度与最低亮度的差距是很大的，最高可达上万倍。据有关材料统计，普通景物的平均亮度范围约为160:1，而现在用于再现景物亮度变化的电影胶片和磁性录像带记录的能力却是有限度的。现代电影胶片能够按正比例关系记录景物的亮度范围为128:1；电视摄录设备能按正比例关系记录的亮度范围，通常只有30:1。从上述几个数字关系可以看出，胶片或摄像机对自然景物的亮度范围只能做到有限的记录，而难以全部还原。
在视频信号中，一定的景物亮度表现为相应的明暗影调，而景物的亮度范围又直接受摄像管所能应付的亮度范围的制约。如来自景物亮度中最高的任何一点，当它超出视频信号所规定的范围时，图像就会出现曝光过度，被白电平切割，呈现一片白而无层次；若来自景物亮度中最低的任何一点，达不到视频信号规定的范围时，图像就会造成曝光不足，被黑电平切割，出现一片漆黑而没有任何层次。因此，只有当景物的亮度范围被容纳在记录范围之内时，景物的亮度才能按正比例的关系被表现出来。
在电视节目制作中，由于节目内容无所不包，创作领域极其广泛，景物变化非常复杂，随着季节、时间、气候条件和 光源类型等变化，景物以不同的明暗、不同的颜色呈现在人们眼前。当我们把各种景物以不同的表现形式重新组合在画面 中时，便构成了景物间的明暗对比和色调对比。这些不同的景物亮度，在画面中要想表现出相应的明暗影调，直接受到 感光材料（胶片）的宽容度和摄录设备允许容纳的动态范围的限制。当景物的亮度范围超出胶片或摄录 设备允许记录的有效范围时，景物就不可能在画面中全部得到再现，有一部分景物在画面中不是曝光过度，就是曝光不足，失去正常的影调层次和质感。反之，当景物亮度范围较小时，画面影调则显得平淡，缺乏质感，失去物体的真 实面貌。因此，在曝光控制过程中，为了使画面中景物的亮度范围容纳在胶片或摄录设备允许的范围之内，就必须进行画面的亮度平 衡。因为亮度平衡的好坏， 直接影响到画面中景物亮部与暗部的影调层次及色彩还原，也决定着画面的技术质量和造型艺术。
譬如，景物的亮度范围达到1:4000，亮度级差大约为11级。前面我们讲过，感光材料亮度级差为7级， 而摄像管光电靶面亮度级差只有5级，如图 自然景物的亮度范围1:4000（亮度级差11级）
胶片能容纳的景物亮度范围1:128 （亮度级差7级）
摄像机允许容纳的景物亮度范围1:30（亮度级差5级）
从图上看出，被摄体的亮度只有在曲线最大曲率处与曲线趾部之间的直线部分时，才能与摄像管形成的视频信号成正比例关系，当景物的亮度超过视频信号强度的上限幅电平时，被白电平切割。由于曲线没有平缓弯曲的部分，所以造成高亮度景物突然表现为一片空白。而当景物的亮度达不到视频信号强度的下限幅电平时，又由于摄像管的曲线趾部没有渐暗的变化过程，所有景物又会出现突然黑成一片的情况。另外，摄像管的曝光曲线的直线部分没有很大的斜率，所以摄像管允许容纳的景物亮度范围远远小于电影胶片允许容纳的亮度范围，宽容度很小。目前一般的摄像机可以把1:30的景物亮度差再现出来，最新生产的高质量的摄像机，虽然灵敏度有较大的提高，增强了对景物亮度的适应能力，扩大了动态范围。但是，能按比例正确反映景物亮度范围的本领也不过为1:40或1:50。从这个意义上讲，摄像中曝光控制不是简单容易了，而是难度更大了，这就需要我们在实际拍摄中，根据电视摄录设备对景物亮度的适应情况，对景物亮度进行分析判断。然后，采用各种技术手段平衡画面的亮度，以便使景物在画面中得到最好的体现。 《电影胶片和摄像机拍摄的异同》
基谱板
反光率18%的
的标准灰板
1．当自然界中景物的亮度范围超过了感光材料和摄像管光电靶面允许容纳的亮度范围时，就应根据节目内容的创作意图、表现形式和气氛要求，对景物亮度进行有目的地取舍，采取三部曝光法，即中间曝光法、亮部曝光法、暗部曝光法。三部曝光法也称为区域曝光法。运用这种方法控制画面曝光或是根据创作需要压缩景物亮度范围，使尽量多的景物亮度容纳在允许记录的范围内。不论采用哪种方法，曝光控制的关键是基准亮度的选择。因为基准亮度是确定曝光组合时依据的亮度值。基准亮度通过曝光之后在画面中形成最佳效果。在正常情况下，如果采用亮度计量的方法确定画面曝光，基准亮度为不同照明条件下人脸的亮度值。以照度值确定曝光时，多用反光率18％或30％的物体为基准。基准亮度选择的准确与否，直接关系到被摄物体在 画面中表现的好坏。
在电视节目制作过程中，摄影摄像人员面对自然界复杂多变的影物亮度和摄录设备能够正确记录景物亮度范围的能力，在控制画面曝光时，还常常遇到以下三种情况出现：一种是景物的亮度范围远远超出了感光材料和摄像管光电靶面能够记录的有效范围；另一种是景物的亮度范围同感光材料或摄像管光电靶面允许记录的有效范围相等；第三种是景物的亮度范围小于感光材料或摄像管光电靶面允许记录的有效范围。从上三种情况，控制曝光的技术手段应有所不同，下面分别进行论述：
如果我们把摄像管光导电的曝光情况，像表示电影胶片的特性曲线那样，也用一条曲线来表示，把摄像管现实的最大曲率处（正常曝光的上限幅）比作为电影胶片特性曲线直线部分的最高点，把摄像管规定的正常曝光所规定的下限幅（曲线趾部）比作特性曲线直接到上述情况就需根据主题和造型的要求，进行有目的地取舍，被选取的景物亮度就能形成较好的效果。而没有被选取的其它景物亮度在画面中就表现得不好，造成亮的没有层次，暗的没有细部。如当把基准点对准景物亮度6时，感光材料就可以记录下从3-9的景物亮度范围，而摄像机的光电靶在就可以正确反映4－8级的景物亮度范围。这时景物的中间亮度得到了正确体现，舍掉了景物中的高亮度（10-11或9-11）与低亮度（1-2或1-3）部分的层次。这种方法为舍两头取中间，即中间曝光法。同样的方法，当把基准点对准的景物亮度向高亮度部分移动，如基准点4对准景物亮度范围中的高亮度9时，被摄物体中较高亮度部分（6-11）得到较好的体现，而大部分景物的暗部（1-5）亮度却表现不好。这种舍暗部层次表现高亮度层次的方法，称为亮部曝光法。反之，若把基准点的选择向低亮度部位偏移，造成舍掉高亮度部分取暗部亮度为表现对象，称为暗部曝光法。