浅析曝光值(EV)与曝光补偿

作者:秋凉 | 发布日期:

3. 曝光值的数学定义

前面我们讨论的都是EV值的相对变化,或者说增量。那么,在数码摄影中对于曝光值是否有更严格的定义呢?下面我们要来确切描述一下曝光值的定义。尽管在实际应用中经常被混用,严格来说1EV与EV=1是两个不同的概念。前者描述增量,属于相对概念;而后者描述的是具有统一定义的数值。在数码摄影中曝光值EV是这样定义的:ISO为100的情况下,曝光值由下列等式给出:

曝光值的定义

其中EV代表曝光值,f代表光圈系数(f值),t代表快门速度。根据这一定义,在光圈为f/1.0、快门速度为1秒的情况下,EV值为0。界定了EV=0的情况之后,我们就可以根据EV的增量来确定各种场景的实际曝光值。请注意,曝光值所给出的实际是某一场景的亮度,即通过合理的曝光来真实表现该场景的亮度。

比如,某场景在光圈为f/2.8、快门速度为1/125秒时获得正确曝光。与EV=0的场景相比,光圈缩小了3级,快门速度增加了7档,也就是说曝光“减少了”10EV。这代表当前场景的亮度比EV=0的场景增加了10EV,即该场景的亮度为10EV——场景亮度越亮,获得同等曝光量就越容易。

又如,某场景在光圈为f/1.4、快门速度为16秒时获得正确曝光。与EV=0的场景相比,光圈缩小了1级,快门速度减慢了4档,曝光“增加了”3EV。这代表当前场景的亮度比EV=0的场景弱3EV,即该场景的实际亮度为-3EV。

如果你理解了相对EV的概念,就很容易理解这里对曝光值的定义。事实上,相对变化依然是EV的主要参考价值,EV依然与光圈、快门的变化呈函数相关,只是我们在此基础上强制界定了EV=0的状态,以提供一个统一的、公认的亮度描述规则。

4. 曝光值与环境照度

对于摄影者来说,总会把曝光值理解为光圈与快门的组合,因为我们是站在相机的立场上来理解曝光值,毕竟它的名字就叫“曝光”值。但是,事实上在上面我们已经说过,曝光值是环境亮度的反应。曝光值的本质是用于衡量某一特定环境的实际亮度。特定曝光组合的目的是为了获得正确的曝光,而这取决于拍摄照片的环境光线情况。所以,曝光值是环境照度的真实体现。我们可以通过曝光值来衡量环境的光照强度。

举例来说,用f/1.4与1秒的组合可以获得A场景的正确曝光,用f/1.4与1/16秒的组合可以获得B场景的正确曝光,前者的曝光值是1EV,后者的曝光值是5EV。之所以有这两个曝光值的差别,是因为A场景与B场景的亮度相差4EV,前者的亮度是1EV,后者的亮度是5EV,光照强度大致相差16倍。

从这个角度来说,曝光值本身就可以用来表示光照强度。由于光照强度更常用的度量单位是勒克斯,我们可以通过公式在曝光值和勒克斯之间进行切换:

L=2.5×2EV

公式中L代表光照强度,单位为勒克斯(lux);EV代表曝光值;2.5是在ISO 100情况下的换算系数。关于曝光值和光照强度之间的关系,以及相应光照强度所代表的实际场景请参见下表:

常见场景的光照强度和对应EV值
EV 光照强度 lux 对应场景 曝光组合 ISO 100
-6 0.0391   f/1.4 ; 128s
-5 0.0781    
-4 0.156    
-3 0.313    
-2 0.625 满月 f/1.4 ; 8s
-1 1.25 距离1米、发光强度为1烛光的光源垂直照射到被摄物体在单位面积上感受到的光强度  
0 2.5   f/1 ; 1s
1 5    
2 10 路灯、烛光照明 f/1.4 ; 1/2s
3 20    
4 40 昏暗的家庭室内照明 f/1.4 ; 1/8s
5 80    
6 160 室内日光灯 f/1.4 ; 1/32s
7 320 日出与日落 f/1.4 ; 1/60s
8 640 教室、办公室 f/2 ; 1/60s
9 1280 电视演播室照明 f/2.8 ; 1/60s
10 2560    
11 5120 阴天室外 f/4 ; 1/125s
12 10240 多云室外 f/5.6 ; 1/125s
13 20480 晴天室外 f/8 ; 1/125s
14 40960 晴天室外  
15 81920 烈日,阳光直射 f/16 ; 1/125s
16 163840 烈日,阳光直射 f/16 ; 1/250s
17 327680    
18 655360    
19 1310720    
20 2621440    
21 5242880    
22 10485760 烈日,相机正对太阳 f/22 ; 1/8000s

表格中第一栏是曝光值,第二栏是相应曝光值所对应的照度数值,第三栏罗列了该照度下的常见情景。请注意,由于光线变化很大,同样是多云天气环境照度可能相差悬殊,所以这里的环境模拟只是一个大致参考。表格的第四栏是在ISO 100情况下相应曝光值对应的曝光组合。

在全手动摄影时代,这张表格对于快速决定曝光有非常重要的作用。比如,在晴朗天气的正午,估计环境亮度在15EV。找到15EV对应的曝光组合,使用f/16、1/125秒的组合就能大致获得合适的曝光。当然,你也可以进行等效补偿,比如f/8、1/500秒。

在数码摄影中,这张表格的实际操作意义被削弱了。今天的相机都安装了复杂的测光系统,相机能够给予你非常好的曝光参照。你根本不用去记忆某一个场景的实际EV值,你通常只需要在相机的建议基础上做曝光补偿,这也就是我要首先为你介绍“相对EV”的道理。然而,我认为了解这张表格依然是有意义的。它可以帮助你更好地理解环境光照强度、曝光值以及曝光组合这些基本概念以及它们之间的关系。而在某些特殊环境下,比如非常黑暗的夜间或者反差非常强烈的景象,通过曝光值快速调整曝光要比依赖相机的自动测光系统更可靠、更迅速。