我們知道, 分區曝光系統當初是針對傳統黑白攝影所提出的方法, 那轉換到數位攝影時代也一樣適用嗎？其實 Ansel Adams 早就預期到數位時代的到來, 他所提出的「分區」與「預視」概念皆可直接移植到數位攝影, 不過因為傳統軟片和感光元件的感光特性完全不同, 因此在曝光以及拍攝後的處置會有些差異！本單元我們要來探討這些差異, 讓各位即使是使用數位相機, 也能夠順利應用分區曝光系統為相片獲取充足的亮度細節。

向右曝光

數位攝影和傳統攝影一個明顯的不同是, 數位相機拍攝的是電子檔, 已經沒有後續顯影、放相的程序, 以前需透過顯影時間來調整影像反差, 現在則改用影像軟體如 Photoshop、PhotoImpack 來處理, 因此之前那句傳統黑白攝影的口訣應該要改成：

可是這樣就夠了嗎？前面我們提過, 黑白負片對亮部的寬容度較大, 對暗部的寬容度較小, 所以曝光時要防止暗部曝光不足變成全黑。但感光元件的反應則剛好相反 ─ 對暗部的寬容度較大, 對亮部的寬容度較小, 所以亮部一旦過曝 (變成全白), 就算再厲害的影像軟體也無法將細節救回來！有鑑於此, 前面那句口訣應該再改成：

也就是拍攝時我們會偏向曝光不足以避免亮部過曝。可是對數位相機來說, 若曝光不足的程度過於嚴重, 會造成兩大問題：

1)浪費感光元件可記錄的位元深度, 意思是沒有充份利用相機的動態範圍, 可能有將近一半的位元深度被浪費掉了。

2) 曝光不足容易在暗部和中間調區域產生較多的雜訊, 當後續利用影像處理軟體提高影像亮度時, 這些雜訊會變得更明顯。

原則上只要解決第 1 個問題, 第 2 問題就不會產生了, 那第 1 個問題到底是怎麼回事呢？一般來說, 數位相機感光元件的動態範圍可達 5 級 (5 區), 若以 12 bit 的 RAW 檔來儲存, 則每像素可記錄 212 = 4096 階的亮度變化 (此即為像素的位元深度)。將 4096 階除以 5 得到動態範圍的每一區應可記錄 820 階的亮度變化, 不過實際情形並非如此。

因為感光元件對光的感應是 "線性對應" 的, 而動態範圍中每 1 級的亮度又是前 1 級的 2 倍, 所以是指數對應關係, 以此來推算, 第 5 區是第 4 區的 2 倍, 第 4 區是第 3 區的 2 倍, 所以 4096 階在 5 區的分佈應該如下圖才對：

最亮的那一區 (第 5 區) 就包含了 2048 階, 佔了 4096 階的一半 (50%), 而最暗的那一區 (第 1 區) 則只有 128 階。所以假如拍攝時因為曝光不足, 使得色階分佈圖的像素集中在暗部, 未到達第 5 區, 那等於有 2048 階沒有記錄, 實在是很浪費！而且因為影像本身記錄的階調過少, 事後用影像軟體重新分配以擴展影像的動態範圍時, 也很容易發生色調分離, 也就是色調不連續的問題。

解決的辦法就是拍攝時儘可能提高曝光值, 讓色階分佈圖的像素擴展到第 5 區 (最亮那一區), 但是不要 "過曝" 以免造成剪裁失去亮部細節。所以對數位攝影來說, 比較適當的口訣應該是：

向右曝光決定亮部, 後置處理決定暗部
Expose to the right, process for the shadows

色階分佈圖未達最右端, 你可能浪費將近一半的階調未記錄

讓色階分佈圖儘量擴展到右端, 才能充份利用相機的動態範圍

若有人想要更深入了解 "向右曝光" 的細節, 可參閱 Michael Reichmann "Expose (to the) Right" 這篇文章 (http://www.luminous-landscape.com)。中文資料可參考旗標出版的 "數位相機 RAW 檔聖經第三版" 第一章。

綜合上述的說明, 我們將數位攝影決定曝光的步驟整理如下：

1. 首先觀察拍攝的場景, 找出亮部細節所在的區域。

2. 對亮部測光, 由於測得的曝光數據是將該區還原成第 V 區的亮度, 但我們會希望亮部落在第 VII 區, 所以請將測得的曝光數據加 1 到 2 級再拍。

3. 拍後立即檢視相機背後的色階分佈圖, 若色階分佈圖的右側還有一大段的空檔, 請將曝光值提高再拍, 讓色階圖的資訊儘量往右側移動。但若色階分佈圖出現亮部剪裁的現象 (最右端有長條凸起), 則應降低曝光值
重拍。

提高曝光值會讓影像的暗部也跟著變亮, 不過沒關係, 後續用影像處理軟體加以調整, 就可讓暗部回到第 III 區, 比傳統暗房得靠顯影時間來控制要簡單多了。

高反差場景的數位解決方案

上述決定曝光的方法適用在反差較小的場景, 也就是場景動態範圍小於或等於相機動態範圍的情形；若場景的反差太大, 超出相機的動態範圍, 一樣會發生照顧了亮部, 暗部細節就不見, 照顧了暗部, 亮部細節就蒸發的窘境！那麼這時候該怎麼辦呢？

面對高反差的場景, 即使是使用數位相機, 你還是可以利用一些輔助器材, 例如漸層減光鏡、黑卡、反光板、閃光燈等等, 縮減現場的反差, 然後用 "一次曝光" 來捕獲暗部和亮部的細節。可是這麼做真的很麻煩, 現在數位攝影已經不用軟片, 拍攝成本比傳統攝影要低得多, 而且後製影像軟體的功能也愈來愈精進, 所以實在不用斤斤計較一定要 "一次曝光"！

當數位相機遇到高反差場景時, 我們可以多拍幾張, 也就是 "多次曝光"。比較簡單的方法是拍兩張：一張針對亮部曝光, 獲取亮部細節、一張針對暗部曝光, 獲取暗部細節, 然後再將這兩張同一場景不同曝光值的影像載入到影像軟體中合併, 一張兼具暗部和亮部細節的高反差影像就完成了！

針對亮部決定曝光, 保存亮部的細節
針對暗部決定曝光, 保存暗部的細節
透過影像軟體將兩張影像合併, 就可以同時兼顧到亮部和暗部的細節

善用 RAW 檔獲取最大動態範圍

現在的數位相機主要支援兩種檔案格式：JPEG 和 RAW 檔 (數位相機的原始檔)。若存成 JPEG 檔, 則拍攝資料會先經過相機內部處理, 強化對比以迎合我們的視覺偏好, 所以其動態範圍會變小；而 RAW 檔則是直接儲存未經處理的原始資料, 所以動態範圍比 JPEG 檔大。另外 RAW 檔還可以透過轉換程式爭取約 ±2 EV 的寬容度, 例如相機的色階分佈圖顯示影像亮部已被剪裁, 但是 RAW 檔轉換程式還可以將一些亮部細節救回來。所以, 若要發揮相機動態範圍的最大效用, 應拍攝 RAW 檔。

-2 EV	-1EV
0 EV	+1EV
+2.36EV
	不同曝光程度的系列相片 攝影：WonderView 旗景數位影像

另外, 有些影像軟體具備 HDR (High Dynamic Range) 功能, 可以將多張不同曝光程度的影像合併成一張 "高動態範圍" 影像。所以對於高反差的場景, 我們也可以拍攝一系列不同曝光程度的相片, 每一張的曝光值應相差 1 或 1 1/3 EV, 當然這一系列的相片應包含場景從最暗到最亮的細節, 然後再利用專門製作 HDR 影像的軟體 (如 Photomatix) 或是影像軟體中的 HDR 功能 (如 Photoshop CS3 的合併至 HDR), 將這一系列的影像合併, 就可以得到一張遠遠超越相機動態範圍的"高動態範圍影像"。

透過 Photoshop CS3 的合併至 HDR 功能合併成高動態範圍影像