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平方反比乜家伙 闪光灯小实验

2020-07-08

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平方反比?影相就影相啦,竟然要出动到加减乘除四则运算以外 out of syllabus 的东西,唔识就真係俾佢吓死!其实真正应用起来,并不需要动辄用上计算机,只需要明白平方反比定律的重点,在于指出灯光照明的一个基本特质是 ── 照近唔照远。

别以为这是理所当然众人皆知的事情,每次在摄影班中讲解平方反比定律之前,笔者都会向同学提出类似以下的简单问题:

闪光灯照射距离10米的亮度,是照射距离20米的亮度的多少倍?

绝大部份情况下,同学们的答案都是两倍;也就是,都错!正确答案是四倍,即是两倍的二次方。答错的原因,当然是不知道亮度与距离的平方反比关係。其实这定律不难明白,且看下图。

平方反比乜家伙  闪光灯小实验

假设将距离光源 1m 的亮度定义为 1,那幺,距离 2m 的亮度就减少至1/(2x2),即是1/4;距离 3m 时,亮度就减少至1/(3x3),即是1/9。如此类推,当距离只去到 6m,亮度已减弱到只有距离 1m 的1/36。由此可见,亮度因为距离增加而衰减的幅度,比一般人想像中的要大得多。

OK!定律的内容并不难明。但接下来的问题是:知道又如何?有何意义?意义可大了,只要懂得善用这定律,不单只悭钱悭力悭时间,甚至可以化不可能(表面看似)为可能。以下用小实验为大家举个实例。

实验在大约只有2.5米丁方的斗室之中进行,以一盏 20W 悭电胆作现场光照明,并邀请得 Snoopy 公仔担当主角。

平方反比乜家伙  闪光灯小实验
▲ 现场光源只是一盏 20W 悭电胆

在如此光照环境下拍摄主角,得到下图的影像。图中可见,由于唯一光源在天花板,顶光令主体阴影浓重,然而斗室不大,主体受光程度大致与墙壁相若。

平方反比乜家伙  闪光灯小实验
▲ ISO 500、光圏f/14、快门1秒。

问题来了:在这样的环境光照情况下,该怎样做才可以拍出如下图那样的主体亮度适中,但背景却是近乎漆黑一片的照片?

平方反比乜家伙  闪光灯小实验

减少曝光?不行。调低ISO?也不行。因为两者都只会令到背景与主体同时变暗。可行的方法有两个:一、换上黑色的背景;二、运用闪光灯压光技巧,以明亮的闪灯打亮主体,把背景的现场光压下去。为免离题,本文探讨的只是方法二。

前文《现场光亮度控制 @ 闪光灯小实验》介绍过压光技巧,然而那是用了「冇雷公」咁远的窗外景物作背景,要控制闪光灯只照亮主体而不影响背景,一点也不难。但在狭小的斗室之中,即使闪光灯以最低功率放闪,也足以照亮任何的一个角落。主体明亮,背景昏暗,可以吗?点搞?

这时候,平方反比的知识便可派上用场。为免累赘,先讲答案,再解释。拍摄时的曝光设定及灯光布置如下:

平方反比乜家伙  闪光灯小实验
▲ 闪光灯功率设定:1/128;相机曝光设定:ISO 500、光圏f/14、快门1/125秒。

如此安排是要做出两个效果。首先是压光。在闪光灯没有亮着的情况下,以ISO 500、f/14、1/125秒拍摄出来的背景,会被「压」至漆黑一片。其次是控制主体与背景的受光比例,根据上面平方反比的解释,这可以透过控制由闪灯到主体(A),以及由闪灯到背景(B)这两个距离的比例来达至。上图所示,A:B是30:150,亦即是1:5。5的平方是25,因此,按照平方反比计算,背景接受的闪光亮度只及主体所接受的1/25。1/25又表示甚幺?表示若然主体曝光正确,背景便会曝光不足达4级有多,足以使其看起来接近漆黑一片。(注:1/16是减少4级,1/32是减少5级;1/25就是介乎两者之间)

明乎平方反比定律,除了可以搞搞背景明暗之外,日常拍摄亦有不少实际用途。例如,以闪灯拍摄集体照时,有时会出现前排亮后排暗的现像,这是因为闪灯与前后排距离不同的缘故。遇上这情况,根据平方反比定律,只要将闪灯儘量移后一点,使闪灯与前后排距离的比例朝1:1靠拢,问题便可得到改善 (见下图)。

平方反比乜家伙  闪光灯小实验
▲ 闪灯放在距离后排3米处拍摄,光源与前后排距离的比例是2:3。按平方反比计算,后棑的亮度只有前排的 1/(1.5x1.5),即是不足 45%。

平方反比乜家伙  闪光灯小实验
▲ 若改为将闪灯放在距离后排5米位置,光源与前后排距离的比例是4:5。按平方反比计算,后棑的亮度是1/(1.25x1.25),也就是 64%。前后排的光差明显得到改善。 (注:留意若然闪灯可以离机引闪的话,相机无需移动,只需将闪灯移到较远的位置就可以了;影响亮度的只是光源距离,与相机位置无关。)

下一篇,让我们透过另一个小实验,看看如何运用平方反比定律使天地色变。


思考题:

1. 在上面的实验中,若嫌背景「接近漆黑」还不够,要将其拍至「黑过墨斗」,该如何处理?
2. 反过来,若要背景明亮一点,又该怎样拍?

 
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