星期五, 3月 05, 2010

I read "The Negative" by Ansel Adams - Chapter 4. The Zone System

====這是筆記====

-- 寫在前面 --
我發現用沒有做過色彩管理的系統來觀看下面的照片,暗處細節會看不到,導致整個討論無法從舉例的照片中印證。所以... 建議先做好色彩管理。如果是在 Win 7底下,有個地方可以簡單校正一下螢幕的 Gamma,校正後會比較好。如果可以用硬體校正器,更好。
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我還在讀 Chapter 4 的前10頁而已,這邊的資訊比較 dense,慢慢咀嚼比較好。

忍不住做了一點實驗


一、在 "lab setting" 底下,實作 「The Zone System 裡面 0~X 的 exposures」

何謂 "lab setting"?
就是拍攝一個相對單色、帶有紋理的平面物體,而且物體表面輝度 (surface luminance) 差不多一致。白話文就是照一個沒有陰影的單色平面物體。對比於 Field setting 底下,會有各種顏色的物體,且畫面中不同部分的物體,會各自得到不同程度的照明,下面會有例子。

什麼叫做 「The Zone System 裡面 0~X 的 exposures?」
The Zone System 是 Adams 跟一些其他人共同整理出來的一個關於曝光的系統。方便攝影者 "分析、思考、解釋、溝通" 曝光的控制,換句話說就是一個方便分析、思考的架構(Framework)。

我沒有意圖在此重述一次 The Zone System,容我假設你已經有概念了。
對於沒有機會讀Adams原文的人,我想要補充一個在中文網路上不太有人提,但我認為很重要的部份。

如我們所知,Adams認為最終作品的產出要經歷:
1.相機的曝光產生底片(exposure process inside the camera)
2.底片的沖洗(development of the negative)
3.列印在紙張上(printing process on the paper)

而這三個步驟中,都有操弄曝光的機會。
(其實這三大階段,放在數位時代也是一樣對應的,後面可運用的原則是互通的。如果你不知道怎麼轉用,那就是你沒搞懂事情後面的原理。)

所以事實上 The Zone System 也是對應到這三大步驟。不只如此,Adams還特別仔細、小心地用 斜體字 強調,要採用不同詞彙來分別:

1. Zone "數字" Exposure (e.g., a zone V exposure, a zone VII exposure... etc.)
2. Negative Density Value "數字" (e.g., a negative density value V, a negative density value VII... etc.)
3. Print Value "數字" (e.g., a print value V, a print value VII... etc.)


這是非常重要的關鍵觀念。

寫到這邊,請回頭看看我的次標題: 「The Zone System 裡面 0~X 的 exposures」
就知道我在特指 1.底下的 exposure setting. 而 2. & 3. 的部份,我把它們暫時當做一個定數固定不變。這種區別是有必要說明清楚的,因為我稍後的第二個實驗,加入了 2.為變數。

所以第一個實驗
1. Zone "Y" Exposure --> 2. Negative Density Value "Y" --> 3. Print Value "Y" ( Y 請代入 0, I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X )
照定義,每一個zone剛好相差一個曝光級數。

結果如下
Zone 0 Zone 0
Zone I Zone I
Zone II Zone II
Zone III Zone III
Zone IV Zone IV
Zone V Zone V
Zone VI Zone VI
Zone VII Zone VII
Zone VIII Zone VIII
Zone IX Zone IX
Zone X Zone X

有沒有注意到 比 zone II還暗的、或比 zone VIII 還亮的,幾乎看不到東西,請見 Adams 關於 Textural Range 的描述。所以一般婚紗攝影大家講「白紗部分失去細節」,指得是在最終影像(final image/final print)上面,白紗部分的曝光落在 zone IX 甚至 zone X 。
Screen shot 2010-03-05 at 12.37.51 AM

然後可以讀一下 Adams 書裡截下的文字描述,我認為稍微熟悉一下,透過這分類系統,對曝光控制滿有幫助的:
Screen shot 2010-03-05 at 1.07.42 PM


再來我要拉回來講一個 exposure zone 的常見應用。
Adams建議使用反射式測光錶來測物體表面的反射輝度(入射式測光錶不適合,因為它只能測入射照度,但相機的曝光是需要實際反射的光線量),最好是 spot meter (測1度範圍)測你要測的地方。設好ISO的前提下,測光錶會假設你測光的物體為 18% gray (是的,這是機器為了能夠統一校正,只好挑一個當標準,剛好就是 Kodak 18% gray), 然後給予 快門、光圈組合,符合 zone V exposure (測光錶預設 EV=0的情況下)。如果你測光的目標物,不是 18% gray的物體,則你可以再根據你希望它落下的zone 去調整 EV (exposure value)。

例如:
一個白色的布,我們希望他顯示出白色,但又可以看得到觸感、紋理,所以我們希望它最終落在 zone VII 的地方,所以測光錶測光後,將 EV往上兩級(+2EV),則會得到我們希望的 zone VII exposure (不做曝光補償,直接點測,則會取得 zone V exposure,然後如果也不做後製,直接印出,最終影像將顯示為 18%反射率的中間灰)。請見上方我實測的例子,zone V的final image是測光錶測出來,且EV=0下的結果。zone VII的final image則是我測光後,往上 +2EV 後,另一個光圈快門組合的結果。

(註一、注意我在這邊都沒有去更動 negative density value 跟 print value,所以明暗效果完全來自 exposure value)

[註二、所謂「曝光補償」 "白加白、黑加黑" 的口訣,其真正的背後原理你就知道了,只是測光錶一律將測光對象預設為18% gray的後續效應而已。同時你也可以知道 "點測、中央加權、矩陣測光...etc." 又會有什麼影響了。那只是決定測光錶要算哪個區域的平均值而已,點測範圍最小,矩陣範圍最大。當你不想要一個「不清楚怎麼算出來的平均」,而想要精確知道每個特定位置的曝光時,那就乖乖開點測吧。還有,若要透過Zone System來針對不同部位做精確曝光,相機要開在M mode底下來操作,然後機內的測光錶指示正好當曝光調整的參考。如果是在其他自動曝光模式 e.g., Av, Tv, P ...etc., 因為相機會自己即時介入,雖然可以透過機身上的 "曝光補償" and "曝光鎖定" 來「間接」達到效果,但很不直覺,要拐彎。

多不直覺呢?我舉例

一樣上面照白布的lab setting情況為例: 相機 Av mode 底下,把曝光補償+2EV,按快門,可得到結果。

但是這種 "單色平面、沒有陰影" 是很少見的狀況,大部分的場景類似 接下來我舉的 field setting,畫面中有亮有暗,那操作必須如下:
先把相機調到點測 (對不起,不是點測無法透過zone system直接控制曝光),把曝光補償+3EV (假設我們知道我要測的地方應該要落在zone VIII exposure),把相機對著窗外的對面的屋頂測光,按曝光鎖定,在一定時間內(曝光鎖定 有時間限制)完成重新構圖,按快門。還沒告訴你一個傷心的事,就是大部分相機的曝光補償功能,最多只能上下 2EV... ouch!]


二、第二個實驗是 「lab setting v.s. field setting,negative density value manipulation」
先說這個實驗的緣由。在我讀到關於數位攝影的文件裡來說,針對明暗對比極大的場景,逼不得已下,有的資料建議 decreased exposure*,有的資料建議 increased exposure*,莫衷一是。因此我滿想知道到底誰對誰錯,而結果似乎是: 「沒有一個 easy answer」。

(*注意我用 "increased/decreased exposure" 而非 "over-/under- exposure"。因為後者指的是 exposure 判斷上的 errors,而前者是 intentionally 的增減。)


且待我道來~

我做了 lab setting 跟 field setting 兩種情況來測試。首先說 lab setting:

- Lab Setting One -
Lab Setting ; Negative Density Test ; +1EV vs -1EV
放大
Lab Setting ; Negative Density Test ; Enlarge
左邊: Zone VI Exposure --> 在數位暗房裡 +1EV 達到 Negative Density Value VII --> Print Value VII (先忽略螢幕設定部分,所以同Negative Value)
右邊: Zone VIII Exposure -->數位暗房裡 -1EV 達到 Negative Density Value VII --> Print Value VII (同上)

小圖其實看不太出來差異。放大仔細看,會看到左邊的(decreased exposure, then increased negative density value)雜點較明顯,且有黃色的雜色*。右邊(increased exposure, then decreased negative density value)比較乾淨,但也比較沒有 texture、有糊糊的感覺。

(*色溫手動控制為一致,所以是拉高訊號放大出來的色塊雜訊)

- Lab Setting Two -
Lab Setting 2 ; Negative Density Test ; +1EV vs -1EV
放大
Lab Setting 2 ; Negative Density Test ; Enlarge
左邊: Zone II Exposure --> 在數位暗房裡 +1EV 達到 Negative Density Value III --> Print Value III (先忽略螢幕設定部分,所以同Negative Value)
右邊: Zone IV Exposure -->數位暗房裡 -1EV 達到 Negative Density Value III --> Print Value III (同上)

其實 增減EV後,實際 exposure zones 不完全一致,除了我光圈快門組合無法完全符合整數級數的設定外,也可能包含了在曝光時間長度較長或極短時,發生的 reciprocity effect,不過這不是這邊討論的重點。同樣的,放大圖可以看出來左邊的有雜色,右邊則是略有模糊感。這邊似乎是右邊的討喜一點。



那麼,到底是哪一種結果比較能被接受呢?我不太知道要怎麼回答。 因為在電腦上,可以針對左邊做除噪動作;可以針對右邊做銳化動作。所以其實沒有一定的答案。


第二個情境,我做了一個 field test。

- Field Setting -
所謂 field setting 我是指找一個有高反差的場景(而非像剛剛單一顏色的平面物體),直接實作比較看看。
Field Setting ; Negative Density Value Test ; +0.5EV vs -0.5EV

因為這是實際場景,所以無法說整張照片是什麼 zone 的 exposure (因為畫面裡不同部位,會落在「不同 曝光zones」。 e.g., 我們針對電鍋陰影做一個 zone IV exposure 的話, 窗外的屋頂會落在 zone VIII~IX)
但是看 光圈、快門的組合,加上 ISO一樣的情況下,我可以說:
相機裡曝光的第一步,左邊那張的 「"原始 exposure" 比右邊低一級 (ISO已知,Exposure = Intensity x Time)。於是在 negative development 階段,把左邊的那張往上 +0.5 negative density value,右邊那張往下 -0.5 negative density value的情況下,會得到一樣的整體曝光結果。

乍看之下 final images 也很類似,但如果我們把高光處放大會注意到差異:
窗外屋頂高光處放大
Field Setting ; Negative Density Value Test ; Highlight
右邊那張是第一時間 increased exposure 後,在暗房裡 decreased negative density value的結果,與左邊那張相較之下,高光處的 artifact 比較明顯。

我們再來看看照片裡的陰影部分,第一時間 decreased exposure,之後在數位暗房裡increased negative density value的影像,雜點是否明顯被放大?
室內生鐵鍋陰影處放大
Field Setting ; Negative Density Value Test ; Shadow
仔細看的話,左邊那張雜點的確比較多,但因為處於照片中不重要的位置,這個差異非常不容易察覺。


以結果論,因為右邊那張高光處的artifact 很跳,左邊那張的暗處噪點其實不太會去注意到,所以左邊那張的整體結果,反而比較討喜。




所以是公說公有理、婆說婆有理!

不過我不認為這邊可以下結論了。

畢竟這裡的 tests 取樣有限,例如說:如果 在數位暗房裡增減 negative density value 的幅度增大呢?如果相機使用更高的ISO呢? 甚至換一台相機呢? 換一個軟體呢? 換一個演算法呢? 還有太多變數...

但至少可以初步看出,這不是一個簡單解答的難題,在不同情境下、不同應用下,很可能會有不同結論~

所以呢?就是自己多實驗,找出自己流程裡面的變數,再來談掌握...

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