本期主題:
Raw 檔之 Gamma 與階調分佈
數位相機感光元件對於光量的反應方式, 和底片 (或人眼) 都有著顯著的不同。在微光中, 我們的眼睛比起在強光下還要敏銳, 也更能察覺出明亮度的細微差異 (因為人眼對光線的感受程度不是線性的) - 而底片在設計上, 也是用類似人眼的方式來感應光線, 但數位感光元件就不是這樣了!相機的感光元件僅是單純地計算光量, 也就是以線性的方式, 來反應進入相機的光線。
在圖1 中, 顯示了數位相機與人眼觀看之間大致的差異性, 而圖 2 則是個以線性方式拍攝的影像, 並說明了該如何套用曲線調整, 讓原影像恢復正常的樣貌。
相機記錄光線的階調反應
人眼看到光線的階調反應
圖1 數位相機與人眼對光線的反應
圖 2:左側上圖中這個暗沉的影像, 是在 Camera Raw 中, 套用線性設定所處理的結果 - 包括將亮度和對比滑桿設為 0, 及點曲線中的列示窗選項改成線性;而左側下圖中較亮的影像, 則是在 Photoshop 中以曲線調整工具, 重新對應影像的階調曲線 - 而這條陡峭的曲線 (如右上圖), 正可模擬出 Gamma 值在對應後的結果。 在線性模式下, 數位相機用絕大部分的位元數, 來記錄亮部細節間的差異, 而以少部分的位元數, 來記錄暗部資訊的差異;再加上你已知道的:任何的影像處理或編修作業, 都會損失影像細節 - 這已是無可避免的事實。所以, 對數位影像來說, "加深" 會比 "加亮" 來得安全!因為, 加深影像會讓更多位元轉為我們人眼更為敏銳、可見的暗部資訊;而加亮影像卻會讓原本已為數不多的暗部資訊, 散佈到更寬廣的中間調 (或亮部) 範圍 - 這不僅會使雜訊更為明顯, 也容易造成階調分離的問題。
換言之, 在數位攝影中, 您得將傳統的規則顛倒過來 - 【要以曝光來獲得亮部、以後製來突顯暗部】!
!!! 所謂 "Gamma 編碼", 就是指影像檔中的數字、與實際影像亮度之間的一種關係。相機感光元件的感光度被定義為 Gamma 1.0, 代表它是以線性的方式記錄進光量, 但這和人眼看見光線的方式並不相符;視網膜接收到的光量與我們所感受到的明亮度, 這兩者之間的關聯性, 可用 Gamma 2.0 ~ 3.0 間的某一個值來表示 (依觀看時的環境條件而變)。若您對更深究的技術有興趣, 可到 Google 搜尋 "Gamma Encoding" 來查閱相關文件。
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