你是否有經驗, 在使用數位相機拍攝日落或日出, 總是立刻發現數位相機內部的曝光範圍非常有限, 想要保留背景天空美麗色彩時, 前景又會變的黑暗無比, 所以開大光圈或增長曝光去想要保留前景的肉眼可見層次, 而背景的天空又因開大光圈或延長曝光造成曝光過度一片死白, 毫無亮部層次可言.
由此可證明數位相機裡的感光從最暗~最亮的Dynamic Range非常有限與狹小, 所以很難捕捉像日落或日出影像從最暗>最亮的寬廣Dynamic Range在同一張數位影像中.
戶外光線有著非常寬廣的亮度變化, 但任何記錄裝置也只能取其中的一段光線亮度部份. 透過不同的快門與光圈去取不同段光線亮度, 但每次的亮度寬容度都是固定的.
我們的眼睛可有著較寬廣的Dynamic Range, 而且我們的大腦更會記憶那些組合起來的Dynamic Range, 所以透過人類眼睛去看日出與日落之前景與背景都是非常容易. 但人眼也有在某些情況會有困難去辨識影像, 例如：某人背後有著強光妳會有困難看清楚他是誰, 或是在大太陽下使用筆記型電腦, 妳會有困難看清楚電腦螢幕.
所以某人背後的強光並沒有把前面的人變得比較暗或影像不清楚,是內眼會自動的生物反射反應將瞳孔縮小保護眼睛去適應刺眼的強光光線寬容度. 同時也對原正常人的光線寬容度因肉眼的瞳孔調整而偏離可見的光線寬容度, 所以感覺到某人變暗而無法辨識.
當你覺得你的螢幕不夠亮的時候, 你會拉下窗簾或把房間的光線調暗的道理是一樣的. 當你試著在一個較暗的螢幕上顯示一張很亮的天空影像時, 該影像的所有色彩資訊因為暗螢幕的關係被整體向下變暗顯示在螢幕上(其影像本身實質不變), 即使如果你的數位相機能捕捉多餘dynamic range, 也無法在你的電腦螢幕上顯示, 而且要如何去儲存那些超出螢幕所能顯示以外的色彩資訊在影像上呢?
在一個8bit的電腦數位影像使用0~255的細分層次去呈現RGB畫面像素在螢幕上. 如果你能紀錄畫面數值是超過255以上的資料,例如285或310, 那就會超出螢幕的dynamic range, 就是比純白或超級亮更亮的情況發生. 因為8bit像素不能真的超出255以上的方式顯示, 所以超出最亮部的資訊(ex:285或310)是以當0.0是全黑與1.0最全白的浮點概念下被儲存. 因為浮點數值在一種可來回的抽像概念, 像0.75, 7.5或750.0 都是可以被接受數值. 即使每個數值在1.0以上便無法顯示在螢幕上!最近幾年所發展出來的新技術HDR (High Dynamic Range)影像技術是透過一連續不同曝光數位影像下所組合出來的高動態光線的影像, 它所包含所有光線資訊從最暗到最亮.
有關這方面HDR技術文件最受到注意由Malik與Debevec在Siggraph ‘97年時所發表的 (請參閱:www.debevec.org)
在為了獲得標準的曝光概念裡, 合理的曝光數值可以去比較,進而推論解釋攝影機對不同明暗光線的反應程度, 此種反應資訊可以提供電腦去連接影像的最亮區域到最暗區域. 再結合出每一級曝光的細節去計算出正確浮點像素數值資料. 在HDR影像裡時常忘記我們有一種媒材能夠捕捉光線動態範圍是遠超過我們的電腦螢幕能夠顯示. 那個媒材就是傳統底片(Film).
沒有留言:
張貼留言