動態範圍(Dynamic Range) 又稱寬容度或曝光範圍,指相機感光元件能紀錄的光度範圍,即圖像所包含最亮和最暗的範圍或比值。 
動態範圍愈大,愈能分辨更多層次的光線,色彩空間愈廣,高亮部與陰暗部的細節也愈多,在極黑與極白處更能有極致的表現,不易發生一片死黑,死白的狀況。 
動態範圍單位為cd/m2,假設最亮的地方亮度為250cd/m2,最黑的地方亮度為1cd/m2,則動態範圍為250:1。

 
影響原因

感光元件尺寸 
感光元件尺寸是影響動態範圍的主因,感光元件由數百萬至上千萬個像素組成,曝光過程中,依照每個像素收集到的光量,轉為成像,如果某些光量滿載,會溢出到附近的像素,使其光量增加甚至也跟著溢出,導致亮部細節損失,如果曝光不夠,像素來不及吸收光量,暗部便一片漆黑。 
感光元件尺寸越大,能承載更多像素,不會很快被填滿,使吸收暗部的像素有較多時間吸收光子,且像素間距離較大,不易產生雜訊,畫面細節更加豐富。 

色彩深度
色彩深度越大表示感測器可以記錄更大範圍的亮度資訊,如14位元好過12位元。

雜訊特性 
較暗的區域,因吸收光量少,訊號放大後容易產生雜訊,是影響動態範圍暗部的主要因素,使用photoshop提高亮度越多,雜訊出現越多。

EV補償 
拍攝時使用EV補償會降低原本的動態範圍,增加EV值,可提升暗部層次,卻會使亮部曝光過度,喪失細節;減低EV值,可提高亮部層次,又會使暗部曝光不足,使用漸層濾鏡是不錯的選擇,如果沒有濾鏡,用影像軟體調整,也可在一定範圍內提高圖片的層次。 
其他如相機的晶片、計算程式也扮演相當重要的角色。 

DR值與光圈級數 
自然界的動態範圍相當大,星空下的夜景亮度約0.001 cd/m2,太陽本身亮度高達1,000,000,000cd/m2。
攝影師習慣用光圈級數衡量動態範圍的大小:
陽光下景物動態範圍高達100,000:1=16~17級光圈EV;
人眼能分辨的動態範圍約10,000:1=13~14級光圈EV(2的14次方);
高階單眼相機以RAW檔拍攝1,000:1=10級光圈;
一般傻瓜型相機可紀錄400:1=8~9級光圈;
印刷品與多數液晶螢幕的動態範圍只有250:1=8級光圈。

後製調整 
相機的動態範圍遠比電腦螢幕能呈現的範圍高出許多,往往存在著許多螢幕上看不見的資訊,有時螢幕上呈現照片曝光過度或不足時,可以靠後製呈現,用影像編修軟體如Photoshop,將曝光不足的地方調亮,原本的細節便可浮現,如果由動態範圍較小的相機拍攝,因拍攝時沒有紀錄該部分細節,則無論把亮度調到多高,也沒有辦法顯示該部分的細節了。
或許有人會問,既然傻瓜相機的動態範圍都比印刷品和螢幕高的話,那幹嘛用單眼相機呢?非也,因色階是連續的,平常可能只拍攝某一區段的亮度範圍,仍然在螢幕或印刷顯示的範圍內,動態範圍大,畫面會較細膩平順,一般用RAW檔拍攝轉TIFF檔印刷,效果已經足夠。

作者:飛盟廣告設計 印刷 經理/王焜台

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