用＂亮度、曝光、曲線＂的差別。分區曝光實驗

最近了解關於亮度和曝光的一些重要且基本的觀念，在這裡分享一下。拍照的時候常常會發現，要把亮部調暗的時後，似乎要比調暗中間調減更多的EV才能達到想要的效果，而調亮暗部的時候也是一樣的情形。為什麼會有這種現象？做了一個小實驗之後，我稍微知道了一些原理。（其實就類似分區曝光法的原理）

實驗是這樣的：先找一個單色的紙或牆面，用一個EV的間距從-4~4的曝光補償包圍曝光拍攝這面牆，得到九張照片，轉成灰階之後相片如下：

之後用Photoshop測量每一張圖的亮度(0-255, 0最黑，255最白），然後根據不同EV補償對應其亮度畫成折線圖。
下面是我用Nikon D300畫出的圖：

折線圖的橫軸是EV補償（這裡的刻度0是指不改變相機加減EV補償設定的情況，而不是EV值的基本定義），縱軸是灰階的亮度(0-255, 0最黑，255最白）。我們可以發現，拍完一張照片後，加一格EV再拍一張，相片的暗部(橫軸：從-4 增加到-3，注意：這裡的數字也是相對值)只能增加一點點亮度(縱軸亮度從3增加到5，也就是說在第一張相片原本亮度是”3″的區域，加了一格之後只會變成”5″)，但是在畫面中間色調的地方，加一格EV(0–>1)就會加比較多亮度(102 –> 162)。簡單來說加減EV和拍出來的亮度增減關係並不是線性變化（by PTT網友CZ）。

接下來我們從色階分布圖來看，加EV前後的情形大致會變成這樣，原始的圖是橘色的，加了EV之後的色階是藍色。可以見到當我們改變EV時，相片極亮和極暗處改變少，中間色調改變大，這也符合了在文章一開始提起的現象。

知道了這個原理之後，就可以來看看軟體對於修改亮度的處理了。

修圖軟體中(photoshop，Lightroom)，有很多選項可以改變亮度，這裡用photoshop的camera raw來當例子（特別注意在不同的軟體中，同樣的名字可能會有不同的結果喔），其中有三種選項可以改變亮度：亮度（brightness），曝光（exposure）和曲線（curve），基本上，他們都是在模擬相機的加減EV值，也就是說套用之後，中間調改變多，頭尾改變少。那這三個到底有甚麼區別呢？實際測試實驗可以略知一二。曲線，理論上可以模擬其他兩種工具的變化，所以在這裡特指一個節點的下凹曲線。

我選了一張偏亮的照片來調暗，以中間灰為基準，套用三種不同的方法，套用之後，這三張的中性灰是類似的：

這是原圖：

套用的結果如下圖：

曝光


亮度

曲線

可以發現，三者對比是不一樣的！套用單節點曲線的對比最大，其他兩者乍看之下非常類似，仔細看可以發現套用”亮度”後圖片的對比還是稍微比套用”曝光”的高一點。實際應用上，不想要增加太多對比的時候，使用”亮度”或”曝光”比較適合，反之則使用”曲線”。熟悉者直接使用曲線，因為有最高的自由度。

上面講的是Photoshop Camera raw中的情形，很多其他的軟體中（例如：Word），”亮度”的定義是無論亮部，中間調或暗部，全部都一起平移，這樣就不是模擬相機加減曝光值的效果了，做出來的照片會像這樣，暗部細節被吃光光，非常不討喜。在PS中，被認為是”Legacy”（遺產）。

在亮度對比的選單中，只要點選”use legacy”就可以啟用這個糟糕的功能了。（我在寫這篇文章的時候，才發現這件事）