向右曝光是非談

向右曝光（Expose  To The  Right 簡稱為ETTR）是加拿大攝影師Michael Reichmann于2003年提出的曝光主張，並說該思想是源于 Thomas Knoll（Photoshop 及Camera raw 的主要創(chuàng)始人）,。向右曝光是指控制曝光時間,，在不過曝（溢出）的前提下使直方圖盡量右移。所以這里的"右"是指直方圖向右,。 這一主張顛覆了基于18％灰度的傳統(tǒng)曝光理論,，也就是說數(shù)碼相機不能照搬傳統(tǒng)相機的曝光理論而是應采用向右曝光的原則。 此論一出便引起很大反響,，有贊同的,，有質(zhì)疑的，也有反對的,，表現(xiàn)為在理論上認同它的優(yōu)點,，但能實際應用的場合不多。本文就準備從這兩個方面作一簡單介紹

一,、為什么要用向右曝光

向右曝光 的優(yōu)點中主要有兩個：增加圖像細節(jié)和提高信噪比,。其中提高信噪比基本上都是認同的，而增加圖像細節(jié)仍然有不少質(zhì)疑,。

1）增加圖像細節(jié)

一般單反相機的動態(tài)范圍在5-6 EV左右,，以5EV為例，即能拍攝景像最亮和最暗的比為 （一般稱為5檔,，毎檔之間的亮度相差一倍）,。單反相機的模數(shù)轉(zhuǎn)換器一般為12或14位，以12位為例，即可提供 ＝4096個分離的亮度級,。如果將4096個亮度值級分配給5檔動態(tài)范圍,，則毎檔似乎可有4096／5＝812個亮度級，但實際上並非如此,。由于傳感器CCD或CMOS產(chǎn)生的電信號與光亮度呈線性關系,，所以每檔之間的電信號強度也相差一倍。因此4096個亮度級不是平均分配,，而是如下圖所示,。每檔獲得的亮度級呈幾何級數(shù)。也就是圖像亮的地方有較多的亮度級,，圖像可分解很細,，而在暗的地方亮度級很少，很難得到圖像細節(jié),。

假設拍攝景物的動態(tài)范圍小于相機的動態(tài)范圍,，即小于5EV。用常規(guī)的曝光拍攝,，像素分佈在直方圖中間,。如果用向右曝光拍攝，增加曝光時間,，在不出現(xiàn)過曝的前提下使直方圖右移到最邊緣位置,，以包含更多的亮度級，獲得更多的圖像細節(jié),。由于曝光增加導致圖像過亮,，所以必須在后期處理中再將圖像調(diào)整到應有的亮度。這一論點有不少質(zhì)疑,，至今未有定論。質(zhì)疑者認為不同亮度的細節(jié)是由傳感器響應特性決定的,，是固定的,，不會因右移再左移而增加暗部的細節(jié)。所以有的文章在談到向右曝光優(yōu)點時只說可提高信噪比而根本不提可增加圖像細節(jié),。

2）提高信噪比 

信噪比是指光信號與噪聲的比（s／n）,。噪聲有光量子噪聲，讀出噪聲,，熱噪聲等,，其中讀出噪聲和熱噪聲與光信號強度無甚關系，而光量子噪聲是隨光信號增加而增加,。所以當光信號較強時,，信噪比主要是光信號與光量子噪聲的比。光量子噪聲雖然隨光信號增加,但兩者不是正比關系，而是平方根的關系,。如光信號增加100倍,光量子噪聲只增加10倍,。即光信號增加要比光量子噪聲快，因此當光信號增加時,，信噪比是上升的,，如下表所示。

光信號是指傳感器接收到的光的強度,，感器接相當于一個光量子阱,，當光的強度使傳感器產(chǎn)生的電荷充滿阱容量時為相機能接收的最大光信號，這時模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出也是到達最大值,。但模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出還受ISO的控制,，ISO是放大作用，增加ISO可以使部分阱容量的電荷就能達到ADC輸出的最大值,。只有在基本ISO時（一般是相機的最小ISO）ADC輸出的最大值才相當于滿阱容量的電荷,。因此要獲得最高信噪比就必須在基本ISO下增加曝光量，使ADC的輸出信號達到最大值,，即使直方圖中的圖像信號達到最右的邊緣,，這就是向右曝光。也就是說向右曝光能獲得最高的信噪比,。盡管這時的圖像會過亮,，可在后期調(diào)整到正常的亮度，而信噪比會保持不變,。

二,、向右曝光的拍攝方法

向右曝光的關鍵是控制曝光時間，在不過曝的前提下使傳感器獲得最大的曝光量,。如上所述要獲得最大曝光量,，首先要將ISO設置為基本ISO，然后可先拍攝一張,，觀察直方圖右端位置或查看有無高光閃爍,，再增減曝光補償，使直方圖在不過曝前提下盡量右移,，可能需要反復多次,，因此一般需用三腳架。也可用包圍曝光,，一次拍攝多張,，再從中選出合適的。如果相機有實時直方圖,，就可以很方便的在調(diào)整曝光補償時能實時看到直方圖的變化,，可以一步到位,，不需拍攝多次。這種根據(jù)直方圖來調(diào)整曝光的方法最大的問題是相機上看到的直方圖是經(jīng)過相機內(nèi)部處理后,，生成JPG圖像的直方圖,，已不是原始的raw圖像的直方圖。兩者還是有較大的差別,。相機上是看不到raw圖像的直方圖,，即使一般的raw轉(zhuǎn)換軟件如Camera raw也沒有這功能。但也有個別軟件可以查看raw直方圖,，如rawdigger,，因此可以用不同曝光時間拍攝多張照片，然后在電腦上用rawdigger選出滿足向右曝光的照片,。

三,、向右曝光的局限性

1）不適宜拍攝移動景物

向右曝光需要根據(jù)直方圖來調(diào)整曝光時間，一張照片往往需要拍攝多次,，所以不宜拍攝移動景物,。而且向右曝光都是在最低的ISO（基本ISO）下拍攝，為獲得最大曝光量,，往往都是加大光圈或放慢快門,，因此即使是有實時直方圖的相機也不適合拍攝移動景物。

2）不宜拍攝高對比度高動態(tài)范圍的場景

如果拍攝場景的動態(tài)范圍超出相機的動態(tài)范圍（5－6EV）,，則高光端岀現(xiàn)過曝,。超出了向右曝光的范圍，無法達到向右曝光的目的,。因此向右曝光只適用于拍攝動態(tài)范圍較?。ㄐ∮谙鄼C動態(tài)范圍）的場景。

3）用raw格式拍攝

向右曝光增加了曝光量,，圖像會變得過亮,，需要在后期調(diào)整時拉回正常的亮度，這種調(diào)整應該是用原始的數(shù)據(jù),，如果使用JPG圖像,，則由于JPG是已加工過的非線性數(shù)據(jù)，且只有8位空間,，無法獲得可期的效果，所以就需要拍攝raw格式,。

綜合以上所述,，向右曝光有很多拍攝局限，拍攝與處理的過程也比較煩鎖,，還可能有過曝的風險,，而且就其提高信噪比這一主要優(yōu)點也有人質(zhì)疑,，認為基本ISO的噪聲來就比較低，用向右曝光提高的信噪比更是微乎其微,，也許只有在很暗的場合（如拍攝星空）才能看到其效果,。這大概也是向右曝光自提出以來並未得廣泛使用的原因。