注：本文核心內容取材並整理自Fil Hunter，Steven Biver，Paul Fuqua三人於1990年合著的“光影聖經”《Light Science & Magic》
引
對
於攝影的技術而言，足夠的練習實現相機的自如控制有兩個主要目標：
1。熟悉並能精準地控制光線。一個很好的判斷基準就是，當你在拍攝之前，就能夠想象到畫面的拍攝結果。其實在自動曝光已經非常精準的今天，人們過於依賴相機，很多場景其實本身有著更多的光線可能。
2。熟悉並能深刻理解景深對於畫面的影響。通俗一點地說，就是所謂的虛實。但是虛實本身包含著非常多的鏡頭語言，需要長期實踐才能獲得。判斷標準就是，即使使用手動對焦也可以透過對焦距離的估測來完成一次拍攝。
這就是為什麼頂級攝影家尤其重視光圈優先和曝光補償的原因——在Strobist閃卓客們看來，這兩項基本功尤為重要。然而，僅僅是為了達成第一個目標，就是一個複雜的任務——隨著你對攝影的不斷理解，會越發地意識到：
「撇開技巧，裝置談攝影，要具備非同常人的觀察和判斷能力。」
攝影是一項認知，認知的前提要求知識要足夠系統。這就是為什麼在用光和景深營造氛圍的這件創造性的藝術事業上，要下探到理論，並花費時間來學習基礎物理和數學。
但這並不是說，你要去背誦倒易率曝光表，嚴格遵循幾何構圖法，熟悉高斯雙高斯Planar/Biotar鏡頭結構，瞭解機身引數和操作等等——我們追求的不是「清晰的影象取樣」。
我們想要的是在藝術的世界裡，透過涉足基礎理論掌握光影技術永恆的不變性。雖然攝影照明的風格已經改變，但光線的科學和魔法不會因為過去、現在、將來的藝術風格改變而過時。光的行為和原理永遠不會改變——除非宇宙常數，基礎物理定律發生了改變。
如果想要成為長青樹一般的敘述型攝影師，那就一定要來學習這些永恆不變的光影魔術。
壹
Level 1： 理解光線
攝
影所利用的光源有三個最重要的品質：亮度、顏色和對比度。
通常，只有當光線的其他品質、顏色或對比度有了審美上的改善，攝影師才會喜歡更較暗的光線。作為攝影師，光源最重要的品質就是它的亮度。明亮的光幾乎總是更好的光線——這通常帶來更好的色彩飽和度和更少的噪音。
關於顏色，大多數照片是用白光拍攝的。然而即使是“白色”光也有不同的顏色。攝影師認為光線是“白色”的。人的眼睛可以檢測到顏色混合物中非常微小的變化，但大腦拒絕承認這種差異。只要每種原色都有一個合理的數量，大腦就會說“這個光是白色的”。
數碼相機對顏色的自動調整與大腦一樣，也不太可靠。因此，攝影師借用了物理學家的色溫標度概念。攝影師使用三種標準的光色溫度。其中一個是5500K，叫做日光。
另有兩個鎢色溫標準，3200 K和3400K。在膠片時代，這三種色溫標準是為電影而制定的，但數碼相機則透過調整資料處理提供更大的靈活性，從而有效地拍攝色彩平衡的照片。
但關於對比度，不得不囉嗦幾句：那就是，光的對比度只是影響照片對比度的因素之一——如果你是一個有經驗的攝影師，你知道你可以在低對比度光線下找到高對比度，反之亦然。
此外，對比度還取決於題材的構成、曝光和顯影——包含黑白物件的場景可能比完全灰色物件的場景具有更高的對比度；如果你瞭解後期，軟體級別的“曲線”調整也可以產生高對比度——即使在非常低對比度照明下的完全灰色場景中也是如此。
攝影當中的曝光和對比度之間，有著複雜的關係。增加和減少曝光會降低平均場景中的對比度。然而，增加曝光量會增加深色物體的對比度，而減少曝光量可能會增加淺色場景中的對比度。
雖然以上光源的屬性對光的藝術表現很重要，但仍有更加重要的因素需要考慮——這就是攝影這項技藝之所以複雜和有趣的原因。這一因素就是照射的物件。
換句話說，不僅僅是光，而是照射物件，對光線表現有著重要的影響——這是因為，物體可以透射，折射、吸收或反射光線。
前景的酒瓶折射了雞尾酒杯的影象
在物體影響光線的三種方式中，反射是最明顯，也是最重要的。
反射是光線照射到物體並反射回來，這個概念很簡單不需要進一步解釋，因為我們每天都在使用它。反射使視覺成為可能——我們看不到物體，我們看到的是光——因為大多數物體不發光，所以它們的可見度完全取決於它們反射的光線。
高度透明的物體對光的影響很小，所以它們往往是看不見的。高吸收性的物體也可能是看不見的，因為它們把光轉換成其他形式的能量，比如看不見的熱。
因此，攝影的主要目的是對光線反射的管理。
為了達到攝影師想要的效果，理解和管理光線的反射至關重要，從而實現理想照明。
來做一個“思維實驗”，我們希望你在腦海中創造三個不同的物體。
桌面上一張非常厚、非常光滑的灰色紙。灰色應該是一箇中等的顏色，足夠亮，可以在上面寫字，但是足夠暗以至於沒有人會把它和白色混淆。
一塊和紙一樣大小的金屬，比如舊錫。金屬也是光滑的，呈現和紙張完全一樣的灰色。
一塊金屬瓷磚，非常有光澤，和以上兩個物體一樣呈現相同的灰色。
把這三個想象的物體放在同一張桌子上並打亂順序，你還能分清他們的材質嘛？
三個物體當中，沒有一個物體透光（這就是我們把紙弄厚的原因）；此外，他們吸收的光看起來也是一樣的（都是相同的灰色）。然而，結論是，我們仍然能夠分清三者。核心秘密就在於，雖然他們有著相同的投射率和吸收率，但他們反射光線的方式不一樣。
瞭解了這一點，我們就會意識到，雖然這種差異已經成為了大腦枕葉已有的視覺知識的一部分，但大部分人卻很難真正用語言說的清他們的差異，光線的反射機制比我們生活經驗所感知的還要複雜一些。只有深入探究反射光的秘密，我們才能真正學會使用光線。
貳
Level 2： 理解反射
光
線可以作為漫反射、直接反射或眩光從主體上反射出來，每種反射型別的比例因主體而異，正是混合中每種反射的比例使一個表面看起來不同於另一個表面。
單獨分析每一種反射，要比混合著談論他們更有意義，恰巧，自然界的事件有時提供了近乎完美的例子。談論這些反射，我們將忽略光源，因為反射的方式與光源無關，只有反射的表面特性才關乎結果。
漫反射
無論從哪個角度觀察，漫反射都是相同的亮度。這是因為來自光源的光被它所照射的表面在所有方向上的反射相等。如圖所示，光線落在一張白色的小卡片上。三個人正用照相機對著它，而三臺相機所看到的亮度是完全一致的。光源的照明角度和相機的視角都不會影響照片中被攝體的亮度。
在現實世界當中，幾乎沒有任何表面以完全漫反射的方式反射光——似乎只有白紙近似於這樣的表面。一般來說，白色的物體會產生大量的漫反射——我們之所以知道這一點，是因為不管我們從哪個角度觀察它們，它們始終都是白色的。
你可以在房間裡隨意走動，從不同的角度觀察白色和黑色的物體，就能對這一特性有所瞭解。請注意，黑色物體外觀的亮度可能會隨著視點的變化而變化，但白色物件將保持不變。
需要補充的一點是，攝影師通常透過反光傘來實現光線的擴散，但擴散光源對反射是否為漫反射沒有影響。請記住，小光源總是“硬”（清晰的陰影），而大光源幾乎總是“軟”（模糊的陰影）。擴散和未擴散光源都會產生的漫反射。
直接反射
直接反射指的是產生光源的映象——也被稱為鏡面反射。
與漫反射的例子類似，但這次我們用一個小鏡子替換了白卡。光源和觀察者的位置都和之前一樣。
你看到區別了麼？這一次，三個相機中的一個現在看到了一個令人目眩的明亮反射，而其他的則完全看不到鏡子中的反射光。
該圖說明了，當光線直射玻璃等拋光表面時，所產生的直接反射。光線從光滑的表面以相同的角度反彈。更精確地說：入射角等於反射角。這意味著可以看到直接反射的點是由光源、被攝體和相機視點之間的角度確定的。
因此，我們很容易理解，三個攝像頭看到的鏡子亮度將會存在很大的差異。對於位於兩側的照相機而言，鏡子是黑色的。而直接與反射方向一致的相機會在鏡子中看到一個和光源本身一樣明亮的點。這是因為從其位置到玻璃表面的角度與光源到玻璃表面的角度相同。
現實世界當中，雖然沒有一個真正的物體能產生完美的直接反射。然而，明亮拋光的金屬、水或玻璃幾乎可以做到這一點。
看到直接反射的相機會記錄“像光源一樣明亮”的影象，這是否讓你感到警覺？如果我們甚至不知道光源有多遠，我們怎麼知道直接反射會有多亮？光的亮度打破平方反比定律嘛？
是的，我們不需要知道源頭有多遠。直接反射影象的亮度與光源的距離無關。這一原理似乎與平方反比定律相悖——但一個簡單的實驗我們就能夠證明這一點：
如果你把鏡子移近檯燈，你的眼睛會很明顯地看到燈的亮度保持不變。但你會說，燈反射的大小確實發生了變化，可如果我們把燈移到一半的距離，鏡子反射的光將是平方反比定律預測的四倍，但由於反射的影象覆蓋了原來四倍的面積，所以影象的亮度還是一樣的。
這就像是說，如果我們在一塊麵積為四倍的麵包上塗上四倍的黃油，黃油層的厚度就會保持不變。
在左圖當中，有兩個跡象，看出光源很小：其一陰影更重，其二，直接反射只填充了部分鏡面。在右圖中，顯然採用了大光源，顯而易見，更柔和的陰影和更大面積的直接反射鋪滿了鏡面。
在右圖中，較大光源的填充導致了直接反射的一系列角度的光線。構成了“角度族”。而“角度族”是攝影照明中最有用的概念之一。
角度族
在直接反射的例子裡，我們只畫出了一個點的光的反射。然而，實際上，每個表面都由無限數量的點組成。觀察者在觀察一個表面時，會以稍微不同的角度看到這些點。綜合起來，這些不同的角度構成了產生直接反射的角度族。
理論上，我們也可以討論產生漫反射的角度族。然而，這樣的想法毫無意義，因為漫反射可以來自任何角度的光源。因此，當我們使用角度族這個詞的時候，我們總是指那些產生直接反映的角度。
這一系列的角度對攝影師很重要，因為它決定了我們應該把燈光放在哪裡。光線總是從拋光表面（如金屬或玻璃）反射，反射角度與它們照射的角度相同。所以我們可以很容易地對相機和光源確定角族的位置——這使我們能夠控制影象中是否會出現任何直接反射。
上圖顯示了位於該角度族內部和外部的燈光效果。任何位於角度系列內的光線都會產生直接反射。放在其他地方的燈就不行了。因此，任何位於角度族之外的光都不會照亮像鏡子一樣的物體——至少在相機可以看到的範圍內。
攝影師有時希望看到像鏡子一樣的物體表面的直接反射。這就要求他們使用（或在自然界中找到）足夠大的光來填充角族。在其他場景中，他們根本不想看到任何對主題的直接反映。在這些情況下，它們必須同時放置攝影機和燈光，以使光源不位於角度族中。
偏振直接反射
偏振光的直接反射和普通的直接反射非常相似，攝影師通常不加考慮地混做一談。
然而，偏振光反射的存在，也為攝影師提供了幾種處理它們的專門技術和工具。
與直接反射一樣，只有圖中的一個觀察者可以看到反射。但與直接反射不同之處是，偏振光反射的影象總是比光源本身的暗得多。理論上，一個完全偏振的直接反射是一個沒有偏振的反射光亮度的一半（前提是光源本身沒有偏振）。然而，由於偏振不可避免地伴隨著吸收，我們在實際場景中看到的反射比這更可能暗得多。
什麼是偏振？
我們知道，電磁場在移動的光子周圍“流動”。這可以表達為兩個孩子之間搖擺的跳繩。一個孩子在旋轉繩子，而另一個孩子則簡單地握住繩子。
現在，孩子們之間設定了一個柵欄。繩子現在只能上下彈跳，而不是以圓弧形擺動。這個彈跳的繩子就類似於偏振光光子路徑上的電磁場。
偏振濾波器中的分子阻止光能在一個方向上的振盪，就像尖樁柵欄阻止跳繩的振盪能量一樣。一些反射表面的分子結構也以同樣的方式阻擋了部分光子的能量。我們把這種光子就看作是偏振反射或眩光。
現在假設，我們不滿足於垂直的柵欄，我們又安裝了一個水平圍欄。當第二道柵欄就位時，如果一個孩子轉動繩子，則另一個孩子根本看不到繩子的移動。交叉的柵欄阻擋了能量從繩子的一端傳遞到另一端。
穿過兩個偏振濾光片的會阻礙光的傳輸，就像兩個柵欄對繩索能量的作用一樣。當偏光鏡的軸線垂直重疊時，反射到相機的光線傳輸將被完全阻斷。
現實世界當中，湖，油漆金屬，有光澤的木頭，或塑膠都能產生極化（偏振）反射。
與其他型別的反射一樣，偏振也不是完美的。一些漫反射和一些非偏振的直接反射與眩光混合。有光澤的物體會產生更多的偏振反射——即使是啞光表面也可能存在。
反射的問題至此開始變得有趣起來了：
如果拍攝物件是黑色或透明的，則偏振直接反射更為明顯。黑色和透明的物體會產生較弱的漫反射，從而相比白色的物體更容易看到直接反射。這就是為什麼你在房間裡走來走去時，更容易看到黑色物體表面亮度的變化，而不是白色物體的亮度變化。
來做一個有趣的實驗吧：圖上包括了一個黑色塑膠面具和一片光滑的羽毛，它們都被放置在底部的黑色塑膠板上——從反光的大小可以看出，我們用的是大光源。
在左圖上，面具和塑膠板上都生成了完美的偏振反射。在這個角度上，光滑的塑膠板幾乎沒有無偏振的直接反射——很亮；面具的塑膠是黑色的，不會產生太多的漫反射；羽毛的行為則完全不同——它只會產生漫反射。
由於光源足夠大，可以填充底部塑膠板定義的一系列角度族，並在整個表面產生直接反射。但對於凸凹不平的面罩則不然，光源只能覆蓋其角度家族的一部分，所以我們只能在面具凸凹得不那麼厲害的地方看到直接反射帶來的高光。
再看右圖，什麼都不變，但現在我們在相機鏡頭前放置了一個偏振濾光片。因為偏光反射幾乎是黑色塑膠的唯一反射，而且由於偏光濾光片阻擋了眩光，因此它們反射的光線幾乎很少到達相機，底板的塑膠於是看起來是黑色的，面具上光亮隨著偏振直接反射被偏振片阻擋，也減少了。
為了補償偏振濾光片的遮光作用，我們不得不將光圈打開了兩個檔位——你可能會懷疑我們是否改變了曝光量，從而讓影象變得特別暗，然後證明我們預設的結論？
實際上，我們沒有動任何手腳——因為羽毛還是正確的曝光——與原來一樣——偏振片並沒有阻擋羽毛的漫反射。透過精確的曝光補償，兩張圖片上羽毛的灰度幾乎是一樣的。
叄
Level 3： 理解極化
極
化（偏振）和非極化（非偏振）的普通直接反射通常具有相似的表現。攝影師，往往出於需要或好奇，可能想把兩者區別開來。
是極化反射還是普通直接反射？
他們的直觀區別在於，直接反射看起來和光源一樣明亮，而偏振光直接反射看起來更暗。然而，光是亮度往往並不能告訴我們哪個是哪個——因為真實的拍攝主題會產生混合的反射型別。表面既有極化反射，可能有弱的直接反射，再加上一些漫反射。
以下是一些指導原則，旨在告訴我們一些線索：
如果表面是由導電材料製成的（金屬是最常見的例子），它的反射很可能是非極化的。
塑膠、玻璃和陶瓷等電絕緣體更容易產生極化的反射。
如果表面看起來像一面鏡子，那麼亮金屬的反射很可能是簡單的直接反射，而不是眩光。
如果表面沒有像鏡子一樣的外觀，例如，拋光的木材或皮革，如果相機以40到50度的角度觀察，反射就更有可能被極化。（確切的角度取決於被攝物的材料。）在其他角度，反射更有可能是無偏振的直接反射。
如果偏振器消除了反射，則反射光是被極化的。但是，如果偏光鏡對可疑反射沒有影響，那麼它就是普通的直接反射。如果偏光鏡降低了反射的亮度，但沒有消除它，那麼它是一個混合型別的反射。
增加極化反射
大多數攝影師都知道偏光鏡可以消除他們不想要的偏振光反射，但在某些場景中，我們可能喜歡偏振光反射，並且想要更多的偏光反射。在這種情況下，我們可以使用偏振片來有效地增加偏振度——我們透過將偏振過濾器從減少反射的方向旋轉90度來實現，讓偏振光很容易透過。
這個操作可能看起來很奇怪——但重要的是要了解，偏振片總是阻擋一些非偏振光。這樣做實際上，就把偏振片變成了一箇中性密度濾鏡，除了直接反射之外，它會影響所有的光線——因此，當我們增加曝光以補償中性密度時，直接反射會增加更多。
把普通的直接反射變成極化反射
攝影師通常傾向於偏光反射，這樣他們就可以用安裝在相機鏡頭上的偏振濾光片來操縱它。如果反射不是偏振光，透鏡上的偏光鏡除了增加中性密度外沒有任何效果。
於是，攝影師考慮直接在光源上（而不是相機上）放置偏光濾光片，將直接反射變成偏振反射。如此相機鏡頭上的偏光鏡可以很好地控制反射。
當然，偏振光源不限於工作室照明，開闊的天空通常是一個功能強大的偏振光源。從能反映天空最偏振光部分的角度面對拍攝物件，可以使鏡頭的偏振濾光片產生作用。
這就是為什麼攝影師有時會發現偏光濾光片對明亮的金屬等物體有用，儘管濾光片製造商可能告訴他們，偏光鏡對此類物體沒有影響。在這種情況下，被攝體反射的是一個極化光源。
理論應用
優秀的拍攝物件需要的不僅僅是相機的對焦和準確曝光。
更重要的是，主體和光是相互聯絡的，在一張好的照片中，光線應與被攝物件相適應，而被攝體也要與光線相適應。
恰當的匹配是攝影師的創造性決定的。攝影師做任何決定的前提，是要理解和意識到，主體和光是如何一起產生影象的。
我們需要提前思考並決定，什麼樣的反射對主題很重要，然後加以利用。
在工作室裡，這意味著操縱燈光（光源）。
在攝影棚外，這通常意味著獲得相機的絕佳位置，預測太陽和雲層的移動，等待一天中合適的時間，或者找到最佳拍攝的光線。
不管是哪種情況，對於已經掌握了觀察光的作用和想象它能做什麼的這項技藝攝影師來說，這項工作將變得更加容易和有趣。
Ars Longa，Vita Brevis，生命短暫，藝術長存。
完
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