滤镜系数:将系数换算为曝光档数

一组黑白反差滤镜,排列在全色胶片盒旁

Simon Lehmann 撰写 Editor

滤镜系数的推导方式、为何会随光源和胶片而变化,以及如何将系数换算为需要补偿的曝光档数。

反差滤镜只通过特定波长的光,同时吸收其余波长,因此它总会减少到达胶片的总光量。若不加以补偿,这种损失会导致底片曝光不足。滤镜系数就是量化这一损失的数值,告诉你需要补回多少曝光。

系数的含义

滤镜系数是施加在未加滤镜曝光量上的倍数。系数为 2,意味着加滤镜后的场景需要两倍曝光才能在底片上获得相同的密度;系数为 8 则意味着八倍。这个数字只反映光被吸收造成的损失,不包含滤镜产生的反差效果。

这个数值并非任意而来。正如 Ansel Adams 在《The Negative》中所述,系数的测量方式是:找出在约 5500K 的日光(标准表格所假定的直射阳光与天空光混合光)下,使 Zone V 被摄体——18% 灰卡——保持相同底片密度所需的额外曝光量。一旦偏离这一照明光源,已发布的数值就不再准确。这种”5500K 下灰卡测定”的推导方式,说明了为何每个系数从根本上是乳剂光谱响应的属性,而非仅属于镜片本身:它完全取决于胶片透过滤镜所感受到的光线。因此该数值是按乳剂发布的,厂商针对你实际使用胶片所给出的数值,应始终优先于通用数值。

最能直观说明乳剂依赖性的例子其实不是滤镜,而是胶片本身。使用 Ilford Ortho Plus 80——一种只对蓝光和绿光敏感的正色乳剂——拍摄时,红色被摄体会渲染为深色,而蓝天会渲染为浅色,完全不需要加任何滤镜——这与红色滤镜在全色胶片上的效果正好相反。对比效果,以及与之对应的系数,都存在于胶片之中。

实用系数参考表

以下是常见 Wratten 反差滤镜在日光(5500K)下的通用系数,并附换算后的档数:

滤镜日光系数钨丝灯系数档数(日光)
No. 8 黄色21
No. 15 深黄色2.51 1/3
No. 11 黄绿色42
No. 21 橙色3~1 2/3
No. 25 红色853
No. 29 深红色16–204 至约 4 1/3

请将这些数值视为起点。Ilford 自家发布的 FP4 Plus 数据,对同一块玻璃给出了明显不同的数值:No. 8 黄色日光下为 1.5,No. 15 深黄色为 2.0,No. 11 黄绿色为 3.0,No. 21 橙色为 2.3,No. 25 三色红为 6.0,No. 58 三色绿为 6.0。将 Kodak 通用 No. 25 的系数 8,与 FP4 Plus 发布值 6.0(钨丝灯下为 4.0)对比,一行数字便能说明问题:相同滤镜,两家厂商给出不同数值,原因在于光谱响应不同。这一切的主要参考来源是 Kodak《Photographic Filters Handbook》(B-3 号出版物)以及 Ilford FP4 Plus 和 HP5 Plus 技术数据表——而非网上的通用表格。

为何系数随光源变化

系数只在测量时所用光的光谱内容下才有效。钨丝灯色温约为 3200K,而日光为 5500K:钨丝灯红光更丰富,蓝光更贫乏。因此,红色或橙色滤镜在钨丝灯光源下过滤掉的比例更少,其系数会降低;而蓝色滤镜过滤掉的比例更多,其系数会升高。Wratten No. 25 清楚地说明了这一点——根据 Kodak 的通用数据,日光下系数 8 在钨丝灯下降至 5,FP4 Plus 同样反映了这一变化:日光下 6.0,钨丝灯下 4.0。相同玻璃,相同胶片,不同补偿值,纯粹因为光源光谱改变了。

换算为档数

一档(stop)即曝光量翻倍,因此换算是对数运算:档数等于系数以 2 为底的对数。log₂(2) = 1,log₂(4) = 2,log₂(8) = 3。如果计算器没有以 2 为底的键,可用换底公式:

stops = log10(factor) / log10(2)

对于中间数值,这一点至关重要。系数 5 给出 log10(5)/log10(2) = 2.32,略超过 2 又 1/3 档(stop);系数 3(橙色 No. 21)给出 log10(3)/log10(2) = 1.58,略低于 1 又 2/3 档(stop)。No. 8 黄色系数为 2,需要补偿一档(stop);No. 25 红色系数为 8,需要补偿三档(stop)。

如何分配这些档数,可以在两个曝光控制之间自由选择,两者的计算方式不同。快门速度与系数成线性关系;光圈则按档数移动。假设测光表读数为 1/250 秒、f/11,装上 No. 25 红色滤镜——系数 8,三档(stop)。你可以将快门降至 1/30(1/250 除以系数 8),光圈保持 f/11;或在 1/250 下开大至 f/4(开大三档(stop));也可以两者各分担一部分。底片密度完全相同,区别只在于景深和动态表现。

叠用滤镜与测光陷阱

两块滤镜叠用时,系数相乘,档数(stop)相加。No. 8 黄色(系数 2,一档(stop))叠加 No. 11 绿色(系数 4,两档(stop))得到系数 8,合计三档(stop)。请将这一结果视为近似值:重叠的吸收波段和额外的玻璃表面,会使实际合并损失略高于简单乘积。

最后一个陷阱是测光。通过镜头的感光元件直接读取滤镜后的光线,听起来很理想,但硅和 CdS 光电二极管对红光的敏感度相对于大多数全色乳剂而言偏高。透过深红色滤镜——No. 25 或 No. 29——测光时,感光元件感知到的红光透射量多于胶片实际能记录的,因此相机倾向于曝光不足,在许多机身上通常约差一档(stop)。对于深红色滤镜,请使用未加滤镜的手持测光表读数,再手动应用已发布的系数。黄色和橙色滤镜通常可以直接通过镜头测光,效果尚可。

所有这一切最经典的示范,是 Ansel Adams 于 1927 年 4 月 17 日在约塞米蒂的 Diving Board 拍摄的《Monolith, the Face of Half Dome》。他先用 K2 黄色滤镜(Wratten No. 8)曝光一张,随后换上深红色 Wratten No. 29 进行第二次曝光,将蓝天渲染为近乎纯黑——为了色调效果选择滤镜,支付其系数,并预先构想好想要的照片。正是这张照片促使他创造了”预想(visualisation)“这一概念,也是本文全部主题在一帧画面中的体现:为色调效果选定滤镜,并为此调整曝光。

将以上任何数值作为初步近似,然后用自己的材料加以验证:用你实际使用的胶片和显影液,对 Zone V 灰卡分别加滤镜和不加滤镜进行包围曝光,读取密度值,相信底片胜过表格。

相关文章

中央重点与矩阵测光模式

· 10 min read

中央重点与矩阵测光模式

相机测光表如何以中央重点和多区域矩阵模式对场景取平均值,各自在哪里失效,以及何时需要曝光补偿。

Bill Brandt:高反差印相与广角裸体

· 9 min read

Bill Brandt:高反差印相与广角裸体

Bill Brandt 如何以极端黑色与漂白的高光取代调性忠实,并借助广角警用相机的强烈畸变塑造视觉语言。

蓝色滤镜:强调雾霾感与还原正色片风格

· 10 min read

蓝色滤镜:强调雾霾感与还原正色片风格

蓝色滤镜为何会放大大气散射、柔化远景,以及它如何还原早期正色乳剂的影调渲染。

The grainmag companion app

An offline exposure & Zone System companion

Meter and place your tones without a signal. No account, no internet required — just you, the light, and the grain.