2017-07-04
曝光补偿之理论基础和公式
要很好地理解曝光补偿，必须先给大家介绍一点曝光的理论基础，尽管笔者将努力把曝光的理论说得通俗一些，但下面的文字仍然可能有些晦涩，如果您无意成为摄影理论的专家，大可跳过这一小节，当然，如果您能仔细的看明白的话，对将来的摄影实践还是很有好处的。
无论是数码摄影还是传统的胶片摄影，都是利用物体发出的光线，通过镜头汇聚在CCD或胶片上使他们感光，得到影象的，CCD或胶片就是感光材料，相机通过控制曝光时间来控制他们感受光线的总量。要得到清晰、真实、层次丰富的照片，必须保证曝光的准确，过低或过高都将损失大量的细节，为了表达曝光量，在摄影学中，人们以公式来描述景物的亮度、感光材料的感光度、光圈、快门以及相机的其他特性，这就是曝光方程式：
假设镜头光圈数是A，快门时间是T秒，景物亮度是B，胶片感光度是S，则有下式：
A^2/T=BS/K (注：A^2是A的平方) 其中K是一个常数，称为相机的曝光常数。
在这个公式里，含有乘法/除法/平方等运算，光圈A和快门T又含有分数和小数，而亮度B又是一个变化范围很大的值（可从几十尼特到几万尼特）.....这个公式计算起来实在太麻烦了，于是在50年代初，美国提出APEX系统方法，把上面的参数换成以2为底数的指数形式和加减运算，
在APEX系统中，令
A^2=2^AV AV=6.642 lgA
1/T=2^TV TV=3.321 lg(1/T)
0.3S=2^SV SV=3.321 lg0.3*S
B/(0.3*K)=2^BV BV=3.321 lg(B/K*0.3)其中A是光圈，比如：1,1.2,1.4,2.0,2.8......
T是快门时间，比如：1,1/2,1/125,1/500,1/1000...
S是感光度，比如：50,100,200,400....
B是物体的亮度AV，TV，SV，BV则是用来参与推导的中间量，代入第一个公式，推导出下式：
2^AV*2^TV=2^BV*2^SV
显然，根据指数运算法则有AV+TV=BV+SV
于是，在摄影学里用EV来表示AV+TV或BV+SV的和。这个EV值就是“曝光值”，它是一个抽象的概念，它代表了光圈和快门的一种组合，光圈和快门的速度可以自由选择，光圈大快门时间就要缩短，光圈小快门时间就要放长，但只要光圈与快门的组合满足某些条件使EV值一定，则最终的曝光量一定是相同的！
我们来研究一下下面这个表格：
大家有没有看出规律来？比如，光圈1.4与快门1/8的组合EV值是4，光圈2.8与快门1/2的组合EV值也是4，这就意味着这两种不同的组合拍摄的照片曝光量是相同的，实际上，其他EV值是4的组合也可以得到相同的曝光量，由此类推，EV值相同的组合曝光水平都是一样的，这样相机就可以根据拍摄的需要，自由组合不同的光圈数和快门值而保证拍摄出曝光准确的照片来，比如拍摄高速运动物体就要用高速快门加大光圈的组合来代替小光圈慢快门而同样能保证曝光正常。
数码相机的曝光补偿功能--你也能控制
相机要拍摄出良好的照片，就需要保证曝光的准确，然而，大自然的气象万千，光线的变化莫测，拍摄主题的千差万别，使得测光成为一个很复杂的工作，在某些场合，相机自身的测光可能是有偏差的，这就需要进行一定程度的曝光补偿，对以往的传统自动相机来说，在工作的时候是完全靠相机自身来测光的，使用者基本无法对其进行过多的干预，只有拥有手动模式的相机才能对曝光进行部分干预，因此，在一些中高档次的相机中会加入曝光补偿的功能以便让用户调整。而在数码相机中，则100%的都具备曝光补偿的功能！即使是最简单的全自动类型的傻瓜式数码相机，也具备曝光补偿能力。
对于数码相机来说，根据其不同的档次，可能没有光圈先决，快门先决等手动模式，可能没有闪光灯慢速同步模式，但是在数码相机的菜单里，一定可以找到一个叫“EV”值的参数，这个就是曝光补偿，它可以在一定程度上改善相机测光不准确引起的曝光不足或过度。也可以根据摄影者的意图创造特殊艺术效果的作品。
数码相机的曝光补偿范围
几乎所有的数码相机的曝光补偿范围都是一样的，可以在正负2EV内加、减，但是加减并不是连续的，而是以1/2EV或者1/3EV为间隔跳跃式的。早期的老式数码相机比如柯达的DC215就是以1/2EV为间隔的，于是有-2.0,-1.5,-1,-0.5和+0.5,+1,+1.5,+2共8个档次，而目前主流的数码相机分档要更细一些，是以1/3EV为间隔的，于是就有-2.0,-1.7,-1.3,-1.0,-0.7,-0.3和+0.3,+0.7,+1.0,+1.3,+1.7,+2.0等共12个级别的补偿值。
数码相机的曝光补偿使用操作
详细的操作当然是要仔细查看说明书的，曝光补偿功能的调出一般有两种方式：一种是从相机的菜单里调出，这个选项一般叫做“Exposure Compensation”或者带有“EV”字样，它的图片标志一般如下图；另外一中方式是快捷按键，不同的相机操作就很不相同了，由于EV值的修改可能是经常的，不妨熟悉一下它的快捷操作，才不至于因为临时调整一下而耽误了时间，错过宝贵镜头。
为什么需要曝光补偿--测光偏差惹的祸
既然叫“曝光补偿”那么顾名思义就是要补偿曝光的偏差，而曝光的偏差显然是由相机的测光能力引起的，我们不妨分析一下影响相机测光准确度的因素：
首先，相机的测光模式对测光的准确度大有影响，我们知道，相机的自动测光功能有平均测光、中央偏重测光、点测光、多区域测光等等，之所以要有这么多的模式，无非是因为大自然的光线变化莫测，对于不同时间，不同地点，不同的拍摄对象，以及摄影者的不同意表现图来说，单一的测光模式实在是捉襟见肘了，所以才有众多的测光方式用于不同的环境中提高曝光的准确度。但是，即便如此，仍然不能满足很多特殊的场合和情况，相机毕竟是机器，无法有人一样的思维，它不可能了解你的拍摄意图，只能根据厂家予设的情形做大致的处理，相机档次和价位的高低，其中一个重要的因素就是测光能力的高低，高档相机尚不能保证100%的准确度，况且对于中低档次的相机来说，测光模式更可能是单一的，无法保证复杂环境下的准确测光与曝光。
其次，从相机测光的原理来看，大部分中低档的自动相机都是采用获取整个画面的亮度，然后计算平均值或者有重点地选择几个区域，根据他们的亮度值来获得亮度信息的，这样的算法显然是比较粗糙的，在某些特殊的情景下，比如景物明暗对比强烈，拍摄主题不在中央，主题明亮而背静黑暗等，往往容易误导相机，使得测光发生偏差。
对于高档相机来说，多采用TTL方式（透过镜头之意）测光，准确度在0.5EV以内，中档相机的测光准确度在1EV以内，而低档相机有不少是采用内装外测式测光的，偏差可能达到2EV。
一般的说，景物亮度对比越小，曝光越准确，反之则偏差加大。相机的档次有高有低，档次高的，测光就比较准确，低的则偏差也会加大。如果是传统相机，胶卷的宽容度是比较大的，曝光的偏差在一定范围内不会有大问题，但是数码相机的CCD宽容度就比较小，轻微的曝光偏差都可能影响整体的效果。
