论文部分内容阅读
[摘要] 摄影在数字时代中所运用的器材与技术发生了翻天覆地的变化，HDR摄影是数码摄影利用其便捷的数字化处理手段与技术出现的新新摄影手法。数字化摄影技术的飞速发展，促使摄影本身的表现能力不断加强。HDR摄影也必将会更加多地运用于平面作品中、甚至可能运用于视频作品中，使得艺术家的创作手法越来越丰富，更加完美地呈现出惊艳的作品。
[关键词] 摄影 数码摄影 HDR图像 HDR摄影
[DOI]10.3969/j.issn.1002-6916.2011.04.031
摄影在数字时代的发展
摄影在其产生后一百六十年的历程中，无时无刻不与科学技术的发展有着密切的联系。到了二十一世纪的今天，高速发展的科学技术更是让摄影进入了一个全新的天地。有的人称这个时期为“数字时代”，有的人则称之为“影像时代”，有的人又称之为“网络时代”。总而言之，摄影无论从内涵上讲，还是从外延上讲，已非原有概念上的意义。
数码相机技术在20世纪中后期开始在特种领域进行研究，在上世纪末进入民用市场。数码摄影依然运用小孔成像的原理，但其记录影像的方式是把光学影像转换为数字信息，储存在存贮介质（CF卡、SD卡等）中。如今，出版印刷行业已经全面数字化，传统的银盐胶片已经跟不上这个效率越来越高的工作环境。大大小小的报社都通过电脑进行排版，大大缩短整个排版印刷的流程。几乎所有媒体行业都已全面采用数码设备来进行新闻采集，只有极少数媒体工作者仍然在使用传统胶片相机，但他们也不再将底片放大冲洗成照片，而是直接用底片扫描仪扫描底片导入电脑。
针对商业来说，数字摄影的出现大大提高了工作效率。以出版和印刷为成品的摄影作品为例，如果在拍摄时就是数字化的，之后的许多工作就可以简化，其中所节省的时间、金钱和人力非常可观。
HDR简介
HDR的全称是High Dynamic Range，即高动态范围，比如所谓的高动态范围图象（HDRI）或者高动态范围渲染（HDRR）。HDR可以令3D画面更逼真，就像人的眼睛。在HDR的帮助下，我们可以使用超出普通范围的颜色值，因而能渲染出更加真实的3D场景。也许我们都有过这样的体验：有时拍摄亮度反差极大的景物时，比如想从屋内同时拍出屋内的装饰和窗外的景色时，要在不使用辅助光源的条件下同时正确呈现屋内和屋外的景物几乎是不可能的。HDR在这样的场景就能大展身手了。
事实上在数码相机出现之前，风景摄影家们早就在利用技术手段创造“伪HDR”照片了，“作伪”的手段就是渐变灰滤镜。直到今天，许多风光摄影者仍随身携带渐变灰滤镜，如果现场光线的光比过大，超出了胶片或数码相机可记录的动态范围，摄影师就用渐变灰滤镜来压暗亮度过高的部位，使其细节能够被相机所记录。现在所谓的HDR只不过用数码技术代替了渐变灰滤镜而已。
HDR图像的发展
Paul Debevec是在CG艺术领域使用高动态范围的先锋。Debevec被认为是使用HDRI图到现实真实光线和动画CG对象来进行CG艺术创作的第一人。在1997年的siggraph上，Paul Debevec 提交了题为“从照片中恢复高动态范围辐射图”的论文。一年之后，Debevec又提交了一篇论文“将人造物体渲染成真实场景：沟通基于图像的传统图形与全局照明以及高动态范围照片”。在这篇论文中，他使用以前的技术对光滑的铬球照相以生成他所称作的“light probe”，即本质上的高动态范围环境图。Gregory Ward在1985年创造了Radiance RGBE图像文件格式，今天这个文件格式被大多数人使用来储存和使用HDR图片。
早期的tone mapping的方法是非常简化的。它们简单地展示了一个完全动态范围的窗口，设置最小和最大值然后对图像进行裁剪。然而最近更多的方法已经着手于展现更多的动态范围。为了尝试展示完全的动态范围同时能保持真实的颜色与反差，越来越多的更为复杂的关于人类眼睛与视觉皮层如何察觉一个场景的研究都在开发。
拍摄HDR图像
1.拍摄前的准备。拍摄HDR图片的基本思路是使用你的数码相机对同一场景进行多次曝光，每次曝光都使用不同曝光量。你可以通过使用手动改变快门速度以及光圈大小来拍摄出不同曝光，或者许多数码相机内已经设有区域曝光模式，你可以简单地利用这个功能。很明显最好的拍摄方式是使用三脚架。然而对齐细节可以让你不使用三脚架拍摄，但是你必须在软件中对齐图片。
2.选择合适的场景。并不是所有的场景都适合于拍摄HDR图像。正如HDR其名，一个高动态范围的光影环境是首要条件。散射的柔光、光滑的表面、低反差都不能创造出完美效果。你需要拥有一个难以正常拍摄的光影环境（高反差、强光、逆光等）以能够得意于扩展的范围。如果场景不能提供足够的反差和广泛的通道范围，图片结果不会有太大区别于一张单张正常曝光的照片。在许多场景你很可能十分欣赏使用HDR图像拍摄的日落甚至是夜景，这些场景使用不同的曝光量会有完全不同的感觉。
3.拍摄HDR图像。通常最简单的方法就是拍摄三张照片：－2EV，0EV和＋2EV图像。通常这样就能制造足够的动态范围，而且用三张照片来制作HDR还是比较容易的。如果你想最大化tone mapping的效果来得到一张高冲击力的图片，也许你要尝试拍摄正负三级EV的扩展范围。许多相机不能进行低两级或者高两级的曝光补偿。除非你有合理的手动模式，使你可以独立地改变快门与光圈，大多情况下你会使用正负二级的曝光。你也可以使用正负一级，但是这样会对有些在非常暗或者非常亮的区域的细节有所限制。一般情况下，使用正负二级曝光差与使用正负三级的曝光差是没有很大区别的，但是你能发现正负一级与正负二级的区别，后者能表现出颜色更深、细节更多的天空，前者表现出更多的是正常摄影的结果。有时你已经拍摄了正负二级曝光量三张照片，但是有些高光部分或者阴影部分仍然没有细节，那么你可能需要单独为了这些细节补一张照片，对需要表现的细节部位进行测光并拍摄。
4.制作HDR图像。拍摄完成后，把图片传输到电脑中，通过不同软件来制作HDR图像。但是制作HDR图像的基本方法都是相同的，首先制作出一张32bit的HDR图像，把三张不同曝光量的图片生成一张图像，需要对齐所拍摄的图像，否则制作出的图像会有重影的现象，这也就是最佳的拍摄方法是使用三脚架的原因，如果实在客观条件不允许，可以采取高速连拍的模式来完成。这样拍出的图片在软件中比较容易对齐。制作出的HDR图像更加精确，误差更小。生成32bitHDR图像之后就是利用不同软件进行tone mapping，通过tone mapping可以调整图片的反差、高动态范围图像的表现效果等。
结语
科技飞速发展，数字化手段的介入使得艺术领域许多门类之间的界限已经变得越来越不明显。数字化摄影技术的飞速发展，促使摄影本身的表现能力不断加强。我们不必再去更多地争论传统摄影与数字摄影的孰优孰劣，许多传统摄影师更是对数字摄影的产物完全否定，不承认数字摄影作品属于摄影范畴（例如HDR摄影）。HDR图像技术如今已大量在广告摄影作品中运用，无论是产品摄影、环境摄影、时尚摄影等平面类作品中，很多作品都有着HDR图像的痕迹，或者运用HDR图像原理来进行创作。HDR摄影将来也必会更加多地运用于平面作品中、甚至可能运用于视频作品中，使得艺术家的创作手法越来越丰富，更加完美地呈现出惊艳的作品。
时代进步，科技进步，使得无数新观念不断出现，这些观念由于更加新颖、适应潮流更快地被大众接受。在这样的背景下，摄影在保留传统技术与观念的同时，也开始借助先进的数字化手段参与艺术创作，使艺术家更好地表达自己的想法，艺术门类界限的模糊使得艺术家更能够自由地发挥。
作者简介
陆佳元，1986年生，上海人。本科毕业于同济大学传播与艺术学院摄影系，现同济大学传播与艺术学院艺术学在读研究生。
[关键词] 摄影 数码摄影 HDR图像 HDR摄影
[DOI]10.3969/j.issn.1002-6916.2011.04.031
摄影在数字时代的发展
摄影在其产生后一百六十年的历程中，无时无刻不与科学技术的发展有着密切的联系。到了二十一世纪的今天，高速发展的科学技术更是让摄影进入了一个全新的天地。有的人称这个时期为“数字时代”，有的人则称之为“影像时代”，有的人又称之为“网络时代”。总而言之，摄影无论从内涵上讲，还是从外延上讲，已非原有概念上的意义。
数码相机技术在20世纪中后期开始在特种领域进行研究，在上世纪末进入民用市场。数码摄影依然运用小孔成像的原理，但其记录影像的方式是把光学影像转换为数字信息，储存在存贮介质（CF卡、SD卡等）中。如今，出版印刷行业已经全面数字化，传统的银盐胶片已经跟不上这个效率越来越高的工作环境。大大小小的报社都通过电脑进行排版，大大缩短整个排版印刷的流程。几乎所有媒体行业都已全面采用数码设备来进行新闻采集，只有极少数媒体工作者仍然在使用传统胶片相机，但他们也不再将底片放大冲洗成照片，而是直接用底片扫描仪扫描底片导入电脑。
针对商业来说，数字摄影的出现大大提高了工作效率。以出版和印刷为成品的摄影作品为例，如果在拍摄时就是数字化的，之后的许多工作就可以简化，其中所节省的时间、金钱和人力非常可观。
HDR简介
HDR的全称是High Dynamic Range，即高动态范围，比如所谓的高动态范围图象（HDRI）或者高动态范围渲染（HDRR）。HDR可以令3D画面更逼真，就像人的眼睛。在HDR的帮助下，我们可以使用超出普通范围的颜色值，因而能渲染出更加真实的3D场景。也许我们都有过这样的体验：有时拍摄亮度反差极大的景物时，比如想从屋内同时拍出屋内的装饰和窗外的景色时，要在不使用辅助光源的条件下同时正确呈现屋内和屋外的景物几乎是不可能的。HDR在这样的场景就能大展身手了。
事实上在数码相机出现之前，风景摄影家们早就在利用技术手段创造“伪HDR”照片了，“作伪”的手段就是渐变灰滤镜。直到今天，许多风光摄影者仍随身携带渐变灰滤镜，如果现场光线的光比过大，超出了胶片或数码相机可记录的动态范围，摄影师就用渐变灰滤镜来压暗亮度过高的部位，使其细节能够被相机所记录。现在所谓的HDR只不过用数码技术代替了渐变灰滤镜而已。
HDR图像的发展
Paul Debevec是在CG艺术领域使用高动态范围的先锋。Debevec被认为是使用HDRI图到现实真实光线和动画CG对象来进行CG艺术创作的第一人。在1997年的siggraph上，Paul Debevec 提交了题为“从照片中恢复高动态范围辐射图”的论文。一年之后，Debevec又提交了一篇论文“将人造物体渲染成真实场景：沟通基于图像的传统图形与全局照明以及高动态范围照片”。在这篇论文中，他使用以前的技术对光滑的铬球照相以生成他所称作的“light probe”，即本质上的高动态范围环境图。Gregory Ward在1985年创造了Radiance RGBE图像文件格式，今天这个文件格式被大多数人使用来储存和使用HDR图片。
早期的tone mapping的方法是非常简化的。它们简单地展示了一个完全动态范围的窗口，设置最小和最大值然后对图像进行裁剪。然而最近更多的方法已经着手于展现更多的动态范围。为了尝试展示完全的动态范围同时能保持真实的颜色与反差，越来越多的更为复杂的关于人类眼睛与视觉皮层如何察觉一个场景的研究都在开发。
拍摄HDR图像
1.拍摄前的准备。拍摄HDR图片的基本思路是使用你的数码相机对同一场景进行多次曝光，每次曝光都使用不同曝光量。你可以通过使用手动改变快门速度以及光圈大小来拍摄出不同曝光，或者许多数码相机内已经设有区域曝光模式，你可以简单地利用这个功能。很明显最好的拍摄方式是使用三脚架。然而对齐细节可以让你不使用三脚架拍摄，但是你必须在软件中对齐图片。
2.选择合适的场景。并不是所有的场景都适合于拍摄HDR图像。正如HDR其名，一个高动态范围的光影环境是首要条件。散射的柔光、光滑的表面、低反差都不能创造出完美效果。你需要拥有一个难以正常拍摄的光影环境（高反差、强光、逆光等）以能够得意于扩展的范围。如果场景不能提供足够的反差和广泛的通道范围，图片结果不会有太大区别于一张单张正常曝光的照片。在许多场景你很可能十分欣赏使用HDR图像拍摄的日落甚至是夜景，这些场景使用不同的曝光量会有完全不同的感觉。
3.拍摄HDR图像。通常最简单的方法就是拍摄三张照片：－2EV，0EV和＋2EV图像。通常这样就能制造足够的动态范围，而且用三张照片来制作HDR还是比较容易的。如果你想最大化tone mapping的效果来得到一张高冲击力的图片，也许你要尝试拍摄正负三级EV的扩展范围。许多相机不能进行低两级或者高两级的曝光补偿。除非你有合理的手动模式，使你可以独立地改变快门与光圈，大多情况下你会使用正负二级的曝光。你也可以使用正负一级，但是这样会对有些在非常暗或者非常亮的区域的细节有所限制。一般情况下，使用正负二级曝光差与使用正负三级的曝光差是没有很大区别的，但是你能发现正负一级与正负二级的区别，后者能表现出颜色更深、细节更多的天空，前者表现出更多的是正常摄影的结果。有时你已经拍摄了正负二级曝光量三张照片，但是有些高光部分或者阴影部分仍然没有细节，那么你可能需要单独为了这些细节补一张照片，对需要表现的细节部位进行测光并拍摄。
4.制作HDR图像。拍摄完成后，把图片传输到电脑中，通过不同软件来制作HDR图像。但是制作HDR图像的基本方法都是相同的，首先制作出一张32bit的HDR图像，把三张不同曝光量的图片生成一张图像，需要对齐所拍摄的图像，否则制作出的图像会有重影的现象，这也就是最佳的拍摄方法是使用三脚架的原因，如果实在客观条件不允许，可以采取高速连拍的模式来完成。这样拍出的图片在软件中比较容易对齐。制作出的HDR图像更加精确，误差更小。生成32bitHDR图像之后就是利用不同软件进行tone mapping，通过tone mapping可以调整图片的反差、高动态范围图像的表现效果等。
结语
科技飞速发展，数字化手段的介入使得艺术领域许多门类之间的界限已经变得越来越不明显。数字化摄影技术的飞速发展，促使摄影本身的表现能力不断加强。我们不必再去更多地争论传统摄影与数字摄影的孰优孰劣，许多传统摄影师更是对数字摄影的产物完全否定，不承认数字摄影作品属于摄影范畴（例如HDR摄影）。HDR图像技术如今已大量在广告摄影作品中运用，无论是产品摄影、环境摄影、时尚摄影等平面类作品中，很多作品都有着HDR图像的痕迹，或者运用HDR图像原理来进行创作。HDR摄影将来也必会更加多地运用于平面作品中、甚至可能运用于视频作品中，使得艺术家的创作手法越来越丰富，更加完美地呈现出惊艳的作品。
时代进步，科技进步，使得无数新观念不断出现，这些观念由于更加新颖、适应潮流更快地被大众接受。在这样的背景下，摄影在保留传统技术与观念的同时，也开始借助先进的数字化手段参与艺术创作，使艺术家更好地表达自己的想法，艺术门类界限的模糊使得艺术家更能够自由地发挥。
作者简介
陆佳元，1986年生，上海人。本科毕业于同济大学传播与艺术学院摄影系，现同济大学传播与艺术学院艺术学在读研究生。