反光率、色阶和灰度级

2009-11-26 11:21:30

前几天我在《数码9区曝光控制初探》一帖中，出于供摄友参考及抛砖引玉的目的，期待引起讨论，即便数码9区曝光控制设想被证明是完全错误的，只要能从分析讨论中获得知识，我也是非常快乐的。近收到若干电子信件，有人提出18%中性灰、色阶值及直方图中亮度百分比之间是什么关系？相机自动曝光系统到底是按18%中性灰曝光还是按58%亮度值曝光？这些问题让我不得不进一步学习和思考，现将一点心得陈述如下：

反光率：反光率是表示物体反射光线的能力，从0％到100％；
色阶：图片在显示器中的亮度指数，数值0-255表示从最暗到最亮，共计256种亮度；
灰度级：指显示器中显示像素点的亮暗差别或称亮度百分比，范围从0％到100％（而Photoshop中可调节的范围从0.10—9.99即1％到99％）；

反射能力强的是高反光率景物，如白雪反光率为98%；反射能力弱的是低反光率景物，如碳黑的反光率是2%；通常可摄对象中高反光率和低反光率的物体不是一样多，平均反光率约为12.5%，所以12.5%为“中性灰”。专家通过实验得知，白种及黄种人外露皮肤的反光率在18%左右，作为一种“以人为本”摄影原则的体现，规定相机测光依据即将反光率18%定义为略高于“中性灰”的所谓“标准灰”。相机测光系统将测光区域中的所有不同物质的反光率都视为反光率为18%的标准灰，无论晴天或阴天，自动曝光后，显示在电脑屏幕上照片的测光点和18%灰板照片在视觉上具有同等亮度。根据前帖可能不够精确的实验结果，这个亮度值用色阶表示即148，用灰度级表示即58%；相机和Photoshop上的色阶直方图，其中间色阶值为128，灰度级50%，二者差别很小，给我的印象是：相机作为欧洲人的发明，其测光系统的设计指导思想更倾向于完美表现白种人的皮肤质感。

（18%标准灰板照片，测得色阶值148，相应灰度级58%，与左边手指的色阶值及灰度级基本相同）