藍(lán)色

說起如今的相機(jī)性能，很多時候用戶最關(guān)心的一項指標(biāo)不是分辨率的高低、不是連拍快慢、也不是鏡頭光圈大小，而是更留心相機(jī)在高感光度下的拍攝性能好不好。無疑，高感性能正在被越來越多的用戶所關(guān)注，我們對好相機(jī)以及高性能相機(jī)的要求，很大程度上都會以其高感光度下的成像表現(xiàn)作為一項很重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。那么，高感光度究竟給我們帶來了哪些問題，為什么我們總會和大家說感光度能用低不用高？這次，我們就來探討一下高感的“五宗罪”。

相機(jī)高感 想說愛你不容易

其實，說起高感光度的拍攝能力，可以算得上是在數(shù)碼時代相機(jī)技術(shù)飛躍式進(jìn)步的一個重要標(biāo)志。在膠片時代，膠卷（尤其是最常用的彩色膠卷）的可用感光度范圍通常止步于ISO 800，當(dāng)然黑白膠卷到ISO 3200也能買得到，只是普通消費(fèi)者基本很難買到。顯然，對于普通用戶而言，這些高感光度膠卷的實用度不及現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)。而正是數(shù)碼相機(jī)高感光度下的優(yōu)勢，讓它們很快的贏得了普通用戶的青睞，能方便地在暗光下拍攝，這絕對是拍攝者所追求的。

可是話說回來，盡管現(xiàn)代的感光元件和數(shù)字處理技術(shù)有了跨越式的進(jìn)步，但是在很多時候，我們還是會強(qiáng)迫癥似的要求自己用盡量低的快門速度來換取更低的感光度設(shè)置，從而獲得更好的畫質(zhì)；或者是選購更大畫幅的相機(jī)，甚至是更新款的相機(jī)，來提升高感光度下的畫質(zhì)表現(xiàn)。那么，既然我們的相機(jī)擁有了更高的感光度，我們?yōu)槭裁催€會有這么多煩惱呢？

那這些煩惱來自何處呢？這就要提到我們說到的高感“五宗罪”了。相信有過拍攝經(jīng)歷的朋友都知道，用高感光度設(shè)置拍攝的照片總會有以下這些感覺：不那么清楚，圖片模模糊糊，滿張照片都是噪點(diǎn)，顏色奇怪。當(dāng)然，不同的用戶還會有各種不同的主觀感受，這里我們將其歸納為：分辨率下降，寬容度降低，偏色問題，照片觀感下降，文件體積增加。那么，上面描述的這些問題是如何在高感光度下“毀掉”我們的照片的呢，接下來我們就來揭開它神秘的面紗。

分辨率，無奈地眼看著降低

先來說說高感這“五宗罪”中最為明顯，最為嚴(yán)重，同時也是最為讓人感到無奈的問題——分辨率。我們知道，隨著如今傳感器技術(shù)的發(fā)展以及鏡頭光學(xué)技術(shù)的提升，數(shù)碼相機(jī)（尤其是數(shù)碼單反相機(jī)）的畫質(zhì)表現(xiàn)越來越好，可以說已經(jīng)達(dá)到甚至超越了人們所預(yù)期的分辨率水平。但是這里往往有一個前提——在最低原生感光度下。很多相機(jī)都能在低感光度下?lián)碛蟹浅?yōu)異的分辨率表現(xiàn)，但是隨著感光度的提升，分辨率實際上是在不斷降低的。這種下降會是怎樣？我們就用現(xiàn)在數(shù)碼135單反中分辨率和解析力最強(qiáng)的D810做個例子來看一看。

先來介紹一下我們的展示方式，在這里，我們采用了最傳統(tǒng)的拍攝分辨率標(biāo)版的方式來測試相機(jī)的分辨率隨著感光度的提升所發(fā)生的改變。測試中，固定相機(jī)，固定拍攝所用鏡頭及鏡頭光圈值，并盡量避免其他可能對分辨率產(chǎn)生影響的因素。最終根據(jù)讀數(shù)來列出分辨率隨感光度提升的變化曲線。

從實際拍攝的分辨率測試圖中我們就可以看到，雖然我們采用了同樣鏡頭的同檔位光圈拍攝，但是相機(jī)的分辨率卻有著明顯的變化。當(dāng)然，不同的傳感器，這種變化曲線是會有所不同的（通常情況下傳感器越小，下降出現(xiàn)得越早，曲線越陡）。但是可以肯定的是，無論是任何傳感器，這種下降趨勢是無法避免的。對于這樣的問題，要么是提升傳感器技術(shù)讓這種下降趨勢減緩，要么是提升基礎(chǔ)分辨率值，這時即便分辨率下降了，但在高感光度仍有較高的分辨率值可用。除此之外暫時的確沒有什么其他辦法。

寬容度，后期調(diào)整“殺手”

說過了分辨率，我們再來談?wù)劯吒袑Ξ嬞|(zhì)影響的另一大“殺傷力”來源——寬容度降低。隨著感光度的提升，我們失去的不只是畫面細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力和刻畫能力。我們還失去了對于后期處理非常重要的寬容度。如果說分辨率降低是對拍攝照片造成的最直接影響，那么寬容度的流失則是造成我們后期處理空間減少的最主要元兇。

寬容度的流失，最直接的影響是畫面的高光和暗部區(qū)域（尤其是欠曝和過曝的部分），這些原先在RAW格式的記錄下我們可以通過后期處理來挽回的部分，現(xiàn)在由于感光度的提升和寬容度的降低，會直接導(dǎo)致這些我們在低感光度下可以挽回的細(xì)節(jié)無法找回（這是由于這些細(xì)節(jié)在高感光度下傳感器本身并未記錄）。當(dāng)然，光說沒意思，咱們還是實拍來看看寬容度隨著感光度提升的變化吧。

這里我們采用了寬容度展示測試中使用到的一些測試方法，我們通過在不同感光度下，欠/過曝3EV進(jìn)行拍攝。而后列出后期調(diào)整至正常曝光下看其還原效果（RAW格式文件），從而對比在感光度升高后，相機(jī)寬容度表現(xiàn)的變化。

從我們的對比測試中可以看到，相機(jī)的寬容度隨著使用感光度的提升而出現(xiàn)了衰減。無論是欠曝還是過曝都會出現(xiàn)刻畫細(xì)節(jié)減少的問題；欠曝下出現(xiàn)了更多的彩噪，而過曝下則會發(fā)現(xiàn)“死白”無記錄區(qū)域隨著感光度的增加而增大。當(dāng)然，我們在舉例中使用了現(xiàn)在135數(shù)碼單反中最好的D810，如果是其他型號機(jī)型（尤其是畫幅更小的機(jī)型），這種寬容度劣化的現(xiàn)象會出現(xiàn)得更加明顯，且劣化出現(xiàn)更早。而這種寬容度的降低將無疑對我們的后期處理造成影響。因此，可以說，相機(jī)的高感問題會明顯地影響到我們的前期拍攝和后期處理過程。當(dāng)然，我們已經(jīng)看到更好工藝和技術(shù)的傳感器，可以讓這種衰減發(fā)生的越晚（更高的感光度ISO值下才出現(xiàn)明顯衰減），但衰減本身仍是不可避免的。

造成偏色，小畫幅極端感光度最明顯

接下來我們說說關(guān)于偏色的問題。首先要說明一下，這里說到的偏色和相機(jī)的白平衡判斷無關(guān)，相機(jī)的白平衡識別造成的色彩、色溫漂移問題我們在此不做討論。這里我們只涉及感光度的提升造成的色彩偏差問題。

可以說，隨著影像技術(shù)的發(fā)展，這種高感光度造成的偏色問題，已經(jīng)得到了很大程度上的緩解（尤其是APS-C畫幅和全畫幅級別），但是在很多小畫幅機(jī)型以及在較大畫幅相機(jī)在極端感光度下，這種色彩上的偏移仍然是無法避免的。這里，我們通過拍攝色板來看看相機(jī)的色彩會出現(xiàn)哪些變化。在測試中，我們截取拍攝色板照片的相同位置，而后在Photoshop中通過吸管工具來吸取色彩對比照片的RBG色彩變化值。endprint

其實，這種偏色在很大程度上和高感光度下大量的彩色噪點(diǎn)有關(guān)。這些大量而“均勻”地出現(xiàn)在畫面上的彩色噪點(diǎn)會讓照片有明顯的可視感下降，而作為相機(jī)的制造商為了處理這些彩色噪點(diǎn)，通常會采用一些算法進(jìn)行降噪，在計算處理后就會出現(xiàn)一定程度上的偏色。

除了提到的這點(diǎn)外，還有一個原因也可能是色彩增益的問題。正如我們所知道的那樣，現(xiàn)在相機(jī)的CMOS傳感器較為普遍地采用了拜耳傳感器（也就是馬賽克傳感器），相機(jī)的色彩實際上是通過猜色實現(xiàn)的。隨著相機(jī)感光度的提升這就涉及到對色彩增益的問題了。可以說對于色彩的增益，三原色上基本會出現(xiàn)增益提高比例不同的問題。而這個增益提高的差異會隨著感光度的提高而被放大，自然也就會導(dǎo)致其最終呈現(xiàn)的色彩的偏差，因此我們在一些極端感光度下會看到偏黃或者偏綠的問題。

觀感下降，要細(xì)節(jié)還是低顆粒感？

接下來，我們來看看另一個高感所帶來的痛苦問題——照片觀感下降。其實照片觀感的下降，一方面是一個主觀的感受問題，同時也可以說是以上三種問題綜合下產(chǎn)生的結(jié)果。而這種觀感下降也就是我們在看照片時，最為直觀和明顯的一個感受。這里能說到的問題很多，我們主要來探討一下前面沒怎么提到的照片涂抹感的問題。

涂抹感在現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)照片拍攝（JPEG格式）中是一個非常明顯的問題，但實際上，這個問題是處理器為了解決另外兩大類問題而進(jìn)行處理的結(jié)果。那么處理器是為了解決哪兩類問題呢？其實就是照片的顆粒感以及彩色噪點(diǎn)問題。

我們知道，隨著相機(jī)的感光度提升，照片的細(xì)膩度會明顯地下降，隨之而來的是照片上會出現(xiàn)明顯的顆粒感（無論是膠片時代還是數(shù)碼時代都是如此）。而除了顆粒感外，彩色噪點(diǎn)（這主要指數(shù)碼相機(jī)）更是會明顯的出現(xiàn)。這些都會直接造成照片觀看者對高感光度照片的“厭惡”，為此處理器會對這些問題進(jìn)行處理，處理的結(jié)果自然是將顆?！澳ㄆ健?，將大量的彩色噪點(diǎn)“調(diào)勻”。這就形成了我們常說的涂抹感。

涂抹的好處在于它能讓照片看起來更加細(xì)膩，但是這樣處理的結(jié)果是進(jìn)一步“惡化”了相機(jī)在高感光度下的分辨率表現(xiàn)。這就是為什么我們總會發(fā)現(xiàn)同一臺相機(jī)JPEG畫質(zhì)下的高感表現(xiàn)總是弱于RAW格式。因為JPEG格式下圖片會經(jīng)過相機(jī)處理器的處理，高感光度下的細(xì)節(jié)等都被涂抹掉了，而RAW格式由于是無處理的數(shù)據(jù)，顆粒感雖然會高一些，但是細(xì)節(jié)表現(xiàn)力會好一些。

同時，由于涂抹時會有“調(diào)勻”顆粒表面的光影，因此高感下JPEG的涂抹感也會讓人覺得照片比較“臟”，而RAW格式雖然顆粒感較強(qiáng)，但是會給人感覺比較干凈。但是無論是JPEG還是RAW格式，照片在高感光度下的觀感的確是要明顯差于相機(jī)低感光度下的表現(xiàn)。

而除了涂抹感之外，我們還能感受到的高感帶來的變化是色彩變得暗淡而干澀。例如我們在使用Photoshop的Camera Raw時就會發(fā)現(xiàn)，如果我們開啟色彩降噪功能并進(jìn)行調(diào)整，就會發(fā)現(xiàn)，隨著畫面中紅綠噪點(diǎn)的減少，照片本身的寬容度和色彩飽和度都會出現(xiàn)明顯地降低。這也是我們得到的照片可視效果下降的一個因素。可以說，為了不同的照片需求取向，我們總要在高感照片的調(diào)整中作出選擇和妥協(xié)。細(xì)節(jié)和細(xì)膩只能選一個，想要兼得？不好意思，那只有調(diào)低感光度了。

越高越大，文件體積跟著增加

除了以上提到的四點(diǎn)外，最后還有一點(diǎn)大家在日常拍攝時可能并不覺得，但實際上卻在影響著拍照的問題。這就是高感帶來的文件體積的變化，很多人可能會覺得詫異，高感會影響文件大小嗎？答案是肯定的，而且你會發(fā)現(xiàn)，隨著感光度的增加，同一臺相機(jī)拍攝照片的文件體積會越來越大（主要指JPEG格式文件）。

那么文件體積變化的差距有多大呢，我們還是拿出實際拍攝的照片來做個簡單對比。測試中，我們以一組D800相機(jī)在同場景拍攝一組ISO 100、ISO 1600和ISO 3200的照片對比，看看不同感光度下照片的體積變化。

可以看到，同一場景同一相機(jī)拍攝的照片，ISO 100時照片的文件大小是6.45MB，而在ISO 3200時則達(dá)到了16.2MB，ISO 3200時的文件體積幾乎達(dá)到ISO 100時的3倍。這樣的體積增加量可以說是相當(dāng)恐怖的。那么這個問題又是怎么造成的呢？這又要說到照片的處理算法了。

按現(xiàn)在的圖形學(xué)算法概念來說，畫面越平滑，需要解釋的信息量就越少，這時的算法就更簡單。而越是粗糙的畫面，需要解釋的信息量就越多。那么這個怎么來理解呢？我們還是用一個簡單的圖像對比來簡單解釋一下。下面我們可以看到，一個是平滑的直線，一個復(fù)雜的折線。顯然，用來形容這個折線所需要的信息明顯要多于上邊的直線。

而對于照片也是如此，我們知道隨著照片感光度的提升，照片的顆粒感和紅藍(lán)噪點(diǎn)會明顯增加，這些顆粒感就可以理解為使得原有的平滑表面變得粗糙，這就意味著相機(jī)需要解釋的信息量就更多，這就是為什么我們會看到高感光度的照片會更加占用存儲空間的原因所在。這也就意味著，如果你每次都是按照自己平時低感光度下拍照的量來準(zhǔn)備存儲卡的話，面對大量的低光源下的拍攝場景，則需要多準(zhǔn)備1-2倍的存儲空間才更妥帖。

誰都跑不了，數(shù)碼膠片都愁于此

說過了高感的“五宗罪”后，我們再來聊一聊一個攝影愛好者間流傳的理論：高感光度拍攝，膠片的拍攝效果要優(yōu)于數(shù)碼相機(jī)。這其實是一種誤讀，無論是數(shù)碼相機(jī)還是膠片相機(jī)，高感光度都是一個瓶頸。而實際上膠片的表現(xiàn)只會比數(shù)碼相機(jī)的傳感器更弱，只是二者呈現(xiàn)在照片上的方式稍有不同而已。

對于數(shù)碼相機(jī)而言，高感光度的問題會直接呈現(xiàn)在畫面上，更為明顯的顆粒感，分辨率的降低，彩色噪點(diǎn)的出現(xiàn)等等。優(yōu)勢在于，這些問題可以通過后期來得到一定程度的優(yōu)化，從而提升相機(jī)的感光度可用范圍，同時，隨著相機(jī)技術(shù)的發(fā)展，相機(jī)的高感可用范圍在越來越廣，因此高感對于數(shù)碼相機(jī)的困擾可以說并沒有那么大（尤其是和膠片同尺寸輸出對比時，數(shù)碼的優(yōu)勢會很明顯）。同畫幅尺寸下，可以說數(shù)碼相機(jī)的高感性能是可以秒殺膠片的。endprint

而對于膠片而言，高感光度帶來的問題相比數(shù)碼機(jī)型其實一點(diǎn)兒都不少。首先最嚴(yán)重的問題是有沒有感光度分級，對于彩色膠片而言，通常我們能找到的ISO 800就到頭了，再高很難購買到甚至可以說是沒有。這時用戶就只能依靠降低快門速度或者增大光圈來解決問題。這也是為什么我們在膠片時代能見到更多的超大光圈鏡頭，因為想要保證暗光環(huán)境的拍攝成功率，大光圈幾乎是唯一的解決方案。

至于噪點(diǎn)的問題，其實膠片相機(jī)也有噪點(diǎn)，但不同于數(shù)碼相機(jī)，膠片相機(jī)的噪點(diǎn)是以顆粒感的形式表現(xiàn)出來，它不會出現(xiàn)如數(shù)碼相機(jī)那樣的彩色噪點(diǎn)。這就是為什么大家覺得膠片相機(jī)的高感似乎更好。何況，我們常見的高感光度膠片照片基本都是黑白作品，換做數(shù)碼相機(jī)，如果同樣調(diào)整為黑白拍攝效果，那真是高感好到讓人感動了。

解決“五宗罪”，技術(shù)革新創(chuàng)新是出路

當(dāng)然了，眼看著高感光度帶來的五宗罪，人們自然要尋求解決之道。事實上，隨著技術(shù)的革新，高感問題帶來的影響正在逐漸降低。而最直接的表現(xiàn)就是，相機(jī)的可用感光度范圍正在變得越來越大。高感光度五宗罪所帶來的限制之鎖，正在被打開。

這里我們需要說明的是，我們在舉例說明過程中使用的是擁有現(xiàn)今最新感光元件技術(shù)和最新處理器技術(shù)的D810相機(jī)。我們?nèi)粘Ｒ姷降南鄼C(jī)無論是從傳感器工藝、傳感器尺寸上相較于這臺D810都會有著不小的差距（當(dāng)然，拿著1DX，D4S這樣相機(jī)的朋友除外）。那些更普通的相機(jī)高感畫質(zhì)劣化的問題會出現(xiàn)在更低ISO值上，同時劣化現(xiàn)象也會更加明顯。毫不夸張的說，大部分小相機(jī)在ISO 1600時甚至達(dá)不到D810在ISO 12800時的水平。

對于感光度帶來的問題，其實也可以分為“硬解”和“軟解”。我們最常見的解決方法就是直截了當(dāng)?shù)奶嵘齻鞲衅鞴に嚥⒉粩嚅_發(fā)新型號，使之擁有更高信噪比的傳感器。另外，使用更大畫幅的傳感器，也能有效的增加傳感器的感光面積和感光效率，讓相機(jī)擁有更好的高感控噪表現(xiàn)，這可以認(rèn)為是相機(jī)高感光度的“硬解”模式。

至于“軟解”，則是另尋渠道來解決高感問題。我們現(xiàn)在最常見的方法就是引入防抖系統(tǒng)。既然低感光度控噪好，我們就用低感光度拍攝，至于畫面抖動造成的模糊就用防抖系統(tǒng)來解決。因此，我們看到了現(xiàn)在性能越來越好的防抖系統(tǒng)，而近年來在小型相機(jī)上流行起來的機(jī)身防抖系統(tǒng)也做到了越來越好的防抖表現(xiàn)。降低3-4檔快門速度，這就能讓相機(jī)需要使用的拍攝感光度從ISO 3200降低到ISO 400甚至ISO 200。而“軟硬兼施”之下，我們可以看到現(xiàn)在相機(jī)的暗光拍攝能力已達(dá)到了前所未有的高度。

綜上所述，我們看到所謂的高感“五宗罪”對拍攝的實際影響變得越來越低，短短十余年時間，數(shù)碼單反的高感可用范圍已經(jīng)從當(dāng)初的區(qū)區(qū)ISO 400提升到如今甚至是ISO 12800這樣的程度（這可是膠片時代百年都不曾達(dá)到的高度）。更不用說現(xiàn)在更為普及的防抖系統(tǒng)和恒定大光圈鏡頭。高感帶來的煩惱正在漸漸離我們遠(yuǎn)去，而身為拍攝者的我們，也將能更加方便、更加舒適地在暗光環(huán)境中拍攝到自己滿意的作品。□endprint