浅析曝光值（EV）与曝光补偿

数码摄影中经常谈到EV这个概念。EV的英文全称是exposure value，意为曝光值。在《理解曝光》一文中我介绍了关于曝光的一般概念，以及如何通过光圈与快门速度的控制来获得合理的曝光，其中涉及到了曝光值的概念。在这里，我们要进一步来了解一下EV的确切含义，并且理解相机的曝光补偿是如何工作的。

1. 相对曝光值

相对曝光值或者说相对EV不是一个确切的定义。事实上，我得承认这是我自己的发明。在关于曝光的文章中，我们探讨过光圈与快门速度的变化对曝光所能够产生的影响，我们习惯使用EV来测量这些参数改变所能带来的曝光改变。我们总结过以下简单的规则：

• 降低1档f值（开大一级光圈）=降低1档快门速度=增加1EV曝光
• 提高1档f值（缩小一级光圈）=提高1档快门速度=减少1EV曝光

我所谓的相对曝光值即指相机的拍摄参数改变后对曝光变化的相对度量。在晴朗的天空下我采用下述组合获得合理曝光：

• A. 光圈f/16，快门1/125秒，感光度ISO 100 （这就是经常说的所谓sunny16）

我们来考察以下几种不同的曝光组合，希望你没有忘记数学和物理老师经常使用的控制变量法（感光度本身不属于曝光的范畴，但是感光度显著影响照片亮度，同时对EV值产生影响，因此这里纳入了感光度的概念一起探讨）：

• B. 光圈f/8，快门1/125秒，感光度ISO 100
• C. 光圈f/16，快门1/60秒，感光度ISO 100
• D. 光圈f/16，快门1/125秒，感光度ISO 200
• E. 光圈f/8，快门1/60秒，感光度ISO 100
• F. 光圈f/16，快门1/2000秒，感光度ISO 100

组合B提高了一级光圈，组合C降低了一级快门速度，这两者的实际效果都是在A的基础上增加了1EV曝光，其获得的实际曝光量是组合A的两倍。组合D在效果上类似于增加1EV曝光，但是感光度的提高是曝光的下游步骤，虽然很多人认为增加一档感光度等同于增加1EV曝光，但是事实上是不同的。只能说照片的最终亮度效果类似于增加1EV曝光。如果写一个粗略的数学式，那么其形式是这样的：

• B=C(=D)=A+1EV=2A

我们来看曝光组合E。曝光组合E提高了一级光圈，同时降低了一档快门，它所获得的实际效果是在组合A的基础上增加了2EV曝光（1+1=2）。2EV曝光的曝光量不是组合A的两倍，而是4倍（2²）。这个数学等式是这样的：

• E=A+2EV=2²A=4A

我们进一步来考察组合F。在组合F中，光圈与感光度维持不变，快门从1/125秒提高到1/2000秒，曝光时间只有组合A的1/16，由此获得的曝光量是在组合A的基础上降低了4EV [（2⁴=16），或者也可以简单地理解为提高了4档快门速度（1/125 - 1/250 - 1/500 - 1/1000 - 1/2000）]，其曝光量是组合A的1/16：

• F=A-4EV=1/2⁴A=1/16A

通过这个例子你应该能大致领会到EV在曝光量相对评价中的作用。EV事实上是一个标准化的相对参考，光圈与快门速度的增减都可以用EV来标准化衡量。由于感光度影响增益，所以感光度的变化对照片亮度的影响实际上也可以用EV来衡量。开大三级光圈与增加一级光圈、降低一档快门速度、提高一档感光度获得的效果是一样的，无非前者是把+3EV都加在光圈上，而后者是在三个参数上都+1EV。在现有曝光上每加1EV，曝光量就加倍，每加2EV，曝光量为2²倍，每加3EV，曝光量为2³倍，以此类推；同理，在现有曝光上每减1EV，曝光量降为原先的1/2，每减2EV，曝光量减为原先的1/2²。

这就是我首先为你介绍所谓“相对曝光值”的原因所在，因为这在实际拍摄中是最实用的。我们拍摄照片的时候经常需要在相机给出的曝光值基础上做增减，这种增减量就反应在EV的相对变化上。我甚至经常把EV理解为曝光当量（EquiValent），因为EV值非常准确地为我们描述了不同参数改变所带来的曝光量变化。

2. 曝光补偿的工作原理

在了解了曝光值EV与光圈、快门速度的关系之后，我们就很容易理解曝光补偿的原理。曝光补偿是数码摄影中最常使用的参数，它的目的就是让相机依照你的意图来修正曝光。在光圈优先（Av）和快门速度优先（Tv）模式中曝光补偿最有用，所以我们就结合这两种曝光模式来介绍曝光补偿。

使用Av模式通常会确定需要的光圈。例如，为了获得较浅的景深我将光圈设置为f/2。这时候相机会自动给出快门速度，例如1/2000秒。由于环境反差很大，我希望把处于阴影中的主体拍得更亮一些，这时候就需要应用曝光补偿。曝光补偿通常是以EV为单位度量的，也就是我上面所说的“相对曝光值”。曝光补偿衡量的是增量，即在当前相机决定的曝光基础上如何进行微调。

在这个例子中，我将曝光补偿设置为+1EV。由于处于Av模式，相机不能控制光圈，只能控制快门。为了实现+1EV的曝光增量，相机将把快门速度降低到1/1000秒。如果把曝光补偿设置为+3EV，相机则会把快门速度降低到1/250秒，也就是降低3档。同理，假如我需要照片更暗一些，将曝光补偿设置为-1EV，相机则会把速度提高到1/4000。假设这台相机的最高快门速度是1/4000秒，当我在这一场景中把曝光补偿设置为-2EV，相机通常会给你警告，因为它无法实现1/8000秒的快门速度，不能满足补偿-2EV的要求。简单来说，在Av模式下，曝光补偿是通过相机自动调整快门速度来实现的。快门速度的变化级数与你输入的曝光补偿EV级数保持一致。

Tv模式的情况与此类似。假设将快门速度固定在1/2000秒，相机测光获得的光圈大小是f/2。+1EV曝光补偿，相机将会开大一级光圈到f/1.4；+2EV曝光补偿相机将开大二级光圈到f/1.0——由于f/1.0的镜头少之又少，所以多半相机会给你警告，提醒你无法满足曝光补偿的要求。如果要降低曝光，比如设置-3EV，相机将缩小三档光圈到f/5.6，获得的曝光量是f/2时候的1/8。也就是说，在Tv模式下，曝光补偿是通过相机自动调整光圈大小来实现的。光圈f值的变化级数与你输入的曝光补偿EV级数保持一致。

理解了曝光补偿的工作原理与度量方法，你就很容易理解另一个问题：为什么曝光补偿对手动曝光模式没有作用。在手动曝光模式下，光圈与快门都由你自己控制，因此也就不需要相机根据EV值的增减来自动调整了。事实上，曝光补偿的概念在手动模式中也依然存在，只是存在于你的心里。同样举上面的例子。该场景的合理曝光是f/2, 1/2000秒。为了让处于阴影中的主体更明亮，我需要增加2EV的曝光。由于是手动模式，所以我可以选择：A. 将快门速度降低到1/500秒；B. 将光圈提高到f/1.4同时将快门速度降低到1/1000。A与B获得的效果都是增加了2EV曝光，算是“手动”曝光补偿了。 有一些相机在手动模式下设置了自动ISO功能，既当你在手动模式下设置曝光补偿时，相机将通过自动调整感光度来实现“曝光补偿”，这也是非常实用的功能。

总体上，只要理解了光圈级数、快门速度两者变化之间与EV值增量之间的关系，你就可以在拍摄过程中自如地控制曝光参数了。