我想很多人都应该知道,我们是应为有光才能看见东西,所以,当你问一个摄影师为什么要照相曝光的时候,他们一定会告诉你,大体意是这样的话:因为我们能看到东西,是因为有光啊,你想拍出东西来,就要让光通过进去镜头,进入到你相机的感光元件里面啊,这就叫曝光,所以我们要曝光。
曝光
但是问题来了,光到处都有,我们之所以能看到东西,是因为我们有眼睛,相机又没有眼睛,他是通过什么样的原理分辨出颜色的?他又是怎么把你想要拍摄的东西,保存下来的呢?
为什么呢?
很简单,首先我们说一下“光”这个东西,他的定义是这样的:光是能量的一种传播方式。光源之所以发出光,是因为光源中原子、分子的运动,主要有三种方式:热运动、跃迁辐射(包括自发辐射和受激辐射),以及物质内部带电粒子加速运动时所产生的光辐射。而光的计算公式里面有一种叫波长的单位计量单位(如下图)。
就是这一个样子的
而人的眼睛能感应到波长大概在 400~760nm之间(如下图所示,上图是um,下图是nm单位不同哦),而不同的电磁波有会展现出不同的颜色。
左图为不同波长代表的不同颜色,有图为色环, 有木有发现他们很相似?
而光有一个特性,光是会被反射,但是会因为使其产生反射的物体的材质和颜色的不同,而反射出来的波长的比例也是有所不同,因为,光是一种能量,这个我们都知道吧?当这种能量照射到不同材质和颜色的物体的时候,有一部分的波长会比较容易被吸收,一部分波长会比较难吸收,就会造成某种波长反射的比较多,某种波长反射的比较少,假如反射的波长是650~760之间的波长比较多,那么我们看到的这个物体就是红色的,这是关于波长和颜色的关系,下面讲的就是眼睛分辨颜色的原理和摄影成像原理。
视锥细胞
上图是一张叫做视锥细胞的细胞图,他的定义是这样的: 视锥细胞是视细胞的重要部分。视细胞是视网膜的感光神经元,分为视杆细胞和视锥细胞,均属双极神经元 ,视锥细胞 是人的眼睛里用来分辨颜色的神经元,当他接受到不同波长的光线刺激的时候,就好产生不同的颜色信息,然后不断的传递给人的大脑(即使你没有受到刺激他也会不断地传送信息,只是传送的内容是“空白”,如果有一天你的神经元不再传递东西了,证明你已经挂了),大脑分析之后,得出一个:哦,这个区域就是这一个颜色的结论。
这是一张曝光简析图
如上图,摄影设备的功能就是利用了这样的一个原理,不过他用感光元件代替了视锥细胞而已 ,当按下快门打开快门帘打开的一瞬间,感光元件就开始接受光的波长的信息,然后传递到成像成像系统里面处理得出一张照片 ,也就是说,当你打开快门帘的一瞬间,你的感光元件就暴露在光的照射下,所以叫曝光,不叫爆照。
如果你快速的切换区域内的颜色的分布的时候,就会发生下图的的情形。
同一区域内颜色分布的变化
你看上去上图是不是一个连贯的动作,其实他们只有两张图组成,之所以我们会看起来连贯,是因为,一种叫做视觉暂留的现象产生的视觉效果,大概你可以理解成,当大脑还没有处理完上一个区域颜色分布的光的波长信息的时候,下个同一区域不同的颜色分布的光的波长信息就已经出现,形成了一种叠加的效果,这就是视觉暂留,他在摄影里面也有很重要的地位,不过最多使用的是电影和动画这两个方面。