這篇濾鏡科普,既能讓你瞭解兩款照片加分利器,還能幫你省錢

瘋攝     2021年09月27日

前言

攝影愛好者之間經常能聽到這樣的話:

你P圖的時候喜歡加什麼濾鏡啊?

我想買一款XX濾鏡,有什麼推薦的嗎?

這裡他們所說的「濾鏡」都是指同一樣東西嗎?如果是,那麼什麼是濾鏡?如果不是,那麼它們又分別指代什麼?

濾鏡有那麼多種類,是否所有都值得買?你想要買的濾鏡是否都能為你的照片加分?

今天,我們來聊聊「攝影濾鏡」這個話題,看看如何用好這些利器。

一、濾鏡是什麼?

一說到「濾鏡」,可能很多人首先想到的是一些修圖app中的功能,諸如美顏濾鏡、磨皮濾鏡之類的。其實它們只是一個個「修圖操作步驟的集合體」,開發者為了讓用戶輕易明白它的功能,於是直接遷移使用了攝影硬體「濾鏡」的名稱。

攝影或攝像中的「濾鏡」(filter),主要是指安裝在鏡頭前、通過干預光路以實現某種特定成像效果的一種相機光學配件。

沒錯,濾鏡從一開始就是指一種看得見、摸得著的物理硬體。後來隨著數碼攝影的迅猛發展和智慧型手機的普及,大量攝影app興起,出現了通過軟體算法、模擬實現物理濾鏡效果的「虛擬濾鏡」,這個原本專業領域的詞彙因此變得家喻戶曉。

對於「虛擬濾鏡」,大家都已經非常熟悉,無需贅述;本文要重點介紹的是大家比較陌生的——物理濾鏡。

二、濾鏡分類

2.1 種類

攝影中的濾鏡五花八門,既有主流,也有小眾。根據不同的功能和效果,攝影濾鏡大致可以分為以下幾類:

(1)UV鏡:即紫外線濾鏡(Ultraviolet Filters),最普通、最簡單的一種濾鏡。

(2)偏振鏡:一種改變光線方向的濾鏡,分為「圓偏振鏡」和「線偏振鏡」兩種。非常重要的一種濾鏡,下文會詳解。

(3)中灰鏡:亦稱「減光鏡」,分為「普通中灰鏡」和「漸變中灰鏡」兩類。

(4)星芒鏡:又稱「星光鏡」,通過內置「衍射光柵」而產生光芒四射效果的一種濾鏡。

(5)色彩鏡:改變相機白平衡的一種濾鏡,主要分為「冷色濾鏡」和「暖色濾鏡」。

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圖2-1

濾鏡的種類五花八門,所有的濾鏡都值得你掏錢買嗎?當然不是。在上述這些濾鏡中,小編認為以下幾款是「雞肋」般的存在:

2.2 UV鏡(UV filters)

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圖2-2

它的主要作用是為了過濾紫外線和保護鏡片。然而,紫外線並非「可見光」,對於大部分攝影場景而言並無實質影響;至於保護鏡片就算了,鏡頭閒置時,有鏡頭蓋保護;拍攝時,對於絕大多數人(戰地攝影記者除外)所處的環境而言,根本無需擔心鏡片被刮花,裝個UV鏡不僅作用不大,而且還會一定程度上降低成像銳度。

2.3 星芒鏡(star filters)

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圖2-3

星芒鏡的需求則更加小眾。並非所有人都喜歡將燈光拍成「光芒四射」的效果,而且觀感並不自然。況且,在快門安全的前提下,縮小光圈也可以獲得一定程度上的星光效果。

2.4 色彩鏡(color filters)

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圖2-4

它利用彩色塗層過濾特定波長的光線,使其偏暖、偏冷,以改變場景中「白平衡」或實現特定色彩的偏移。然而,這種簡單效果完全可以通過任何一款圖片編輯軟體來後期實現,實在沒必要再去為此買一枚色彩濾鏡。

因此,這三款濾鏡都是非必要的配件,它們的存在「可有可無」。如果對它們有所瞭解,你就不會輕易被一些營銷套路所誤導,為你節省了一筆不必要的花費。

然而,有些濾鏡確實滿足了一些「剛需」,而且應用還非常廣泛,比如這兩款常用濾鏡:偏振鏡與減光鏡。接下來,小編將重點向大家介紹它們。

三、偏振鏡

3.1 構造及原理

光由「光子」組成,具有「波粒二象性」:既是一種波(具有波動、干涉等屬性),同時也是一種粒子(具有「微觀粒子」的屬性)。

光,是一種電場和磁場都與光線傳播方向垂直的電磁波,電磁場的波動方向並非只在某個單一方向,而是同時存在於各個方向或極性(polarity)。因此,這些光都能向四周傳播,物理學上稱之為「非偏振光」(unpolarized light),亦稱「未極化光」。我們生活中常見的可見光(包括陽光、鎢絲燈光、螢光等)均屬此類。

然而,光的「多向傳播」特性有時卻成為一種妨礙。比如遇到光滑的物體表面,光線便會產生多角度的散射和鏡面反射。在攝影中,此現象會對主體表現構成視覺干擾,喧賓奪主。如圖3-1所示:

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圖3-1

因此,屏蔽這些「非必要光線」便很有必要。於是便有了「偏振鏡」。

偏振鏡,全稱為「偏振光濾鏡」(Polarizing Filters或Polarizer),亦俗稱「偏光鏡」。是篩選某個偏振方向的光的一種濾鏡。說白了就是,這種濾鏡可以「過濾」方向雜亂的光線,只允許某種極性的光波通過。如圖3-2所示:

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圖3-2

根據不同的物理結構,偏振鏡可分為「線偏振鏡」和「圓偏振鏡」兩大類:

3.1.1 線偏振鏡

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圖3-3

所謂「線偏振」,亦即線性偏振濾鏡(Linear Polarizers),上圖(圖3-2)便是一款線偏振濾鏡。其核心組件是一組平行排列的納米級金屬絲(通常為鋁),如同一排柵欄,俗稱「光柵」。覆蓋於光柵之上的還有保護玻璃、疏油抗反射塗層等組件,它們共同構成了一枚線偏振濾鏡。如圖3-4所示:

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圖3-4

光柵間的距離遠小於光的波長,唯有當電場的偏振方向與光柵平行時,光(電磁波)方能通過,餘者或反射或被吸收(如圖3-5)。

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圖3-5

3.1.2 圓偏振鏡

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圖3-6

所謂「圓偏振」(Circular Polarizers),是指「過濾」後的光線呈螺旋狀偏振。此濾鏡的核心組件是一枚45°線偏振鏡和一枚四分之一波片:前者為傾斜正45度角(入射視角)的線偏振鏡,後者為一條快軸(縱向)和一條慢軸(橫向)組成的、只能通過1/4波長的濾鏡。隨機光線通過線偏振鏡後成為一束線偏振光,遂入射1/4波片,縱向和橫向的相位發生了延遲和偏移,形成了一束逆時針(入射視角)螺旋向前的光波。如圖3-7所示:

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圖3-7

3.2 應用

這兩種偏振鏡雖然結構不同,但作用都是一樣的:

減少或消除反射,去霾,增加色彩飽和度。

如圖3-8:

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圖3-8,Photo by Alex Armitage.

左圖未加濾鏡,也就是我們平時肉眼看到的場景;右圖為加偏振鏡後的效果。對比後可以明顯發現,右圖水面刺眼的反射光被消除了許多,湖水看起來更加清澈見底,大幅削弱了水面高光對觀者注意力的分散作用。

此外,偏振鏡還能消除畫面「發灰」的感覺,減少陰霾,讓風光照片看起來更通透(如圖3-9所示)。雖然通過後期「拉曲線」、增加對比度的方式,也能增強畫面的層次感,但效果遠不及前者。

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圖3-9,Photo by Alex Armitage.

善於思考的朋友可能會發現一個問題:

既然線偏振鏡就能實現預期效果,那還要圓偏振鏡做什麼?

這是一個好問題。

對數碼攝影器材稍微有些瞭解的人都知道,如今的數碼單反相機都是通過進入鏡頭的光線進行測光的,即所謂的TTL(Through The Lens)測光系統。若使用線偏振鏡,進入鏡頭的是線偏振光,此時,相機內的反光鏡會反射部分光線,從而導致系統測光出錯,影響相片最終的曝光量。而圓偏振鏡則無此弊端。因此,圓偏振鏡在攝影中更普及,儘管線偏振鏡更便宜。

四、減光鏡(ND鏡)

或許你沒用過偏振鏡,甚至還沒聽過,但接下來這款濾鏡你不可能不知道——減光鏡。

減光鏡,顧名思義,是一種減少相機進光量的濾鏡。其正式名稱為中性密度濾鏡(Neutral Density filters),故又稱「中灰鏡」或「ND鏡」。

4.1 構造及原理

透光率(light transmittance):透射光強度/入射光強度。不透明度(opacity):1/透光率。光密度(light density):不透明度的對數值(以10為底)。

三者關係如圖4-1所示:

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圖4-1

減光鏡便是一款利用鏡片「不透明度」來控制光密度的濾鏡。由上圖(圖4-1)可見:

當樣本(即濾鏡中的減光塗層)厚度增加一倍時,光密度和不透明度也相應增加一倍,亦稱增加一檔(stop),此時通過濾鏡的透射光便減至原來的一半[3]。

換言之,濾鏡的不透明度每增加一檔(鏡片變暗),其減光能力也增加一倍(透過的光線減少)。

減光鏡的一個也是唯一一個重要指標就是ND值(ND number),亦即不透明度,會標示在濾鏡邊沿或包裝上。ND鏡中應用較多的是「多檔可調式減光鏡」,即「漸變式減光鏡」(graduated ND filter),以滿足各種不同快門速度的需求。

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圖4-2

ND值的數字越大,其減光能力就越強,相應的快門速度便越低(如圖4-3所示)。

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圖4-3

4.2 應用

當我們想要使用慢門拍攝卻擔心光線太強而過曝的時候,當我們使用最小ISO值和最小光圈依然達不到預期快門的時候,此時,減光鏡便派上用場了。

前文已提及,減光鏡的主要作用是減少進光量,以便實現:

在強光環境(如陽光燦爛的白天)中依然可以使用低快門,而無需擔心過曝,從而達到運動虛化或霧化水面的目的,常與三腳架搭配使用。應用場景主要有:拍攝河流、山川、瀑布、洶湧人潮、流動雲朵等。

如圖4-4,左為未加濾鏡,右為加了ND鏡:

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圖4-4

兩者對比非常明顯:左圖為我們平時肉眼所見景象,風景雖美,但難免有些「平庸」;右圖,加了ND鏡之後,在慢門的作用下,湖面變得更加平靜、光滑,雲朵虛化成了輕柔、絲滑的流動軌跡,如同白色棉絮一般,動靜結合令原本普通的畫面變得更加奪目。

結語

最後,我們來簡單總結一下。

這是一篇關於攝影濾鏡的科普,文章著重介紹了偏振鏡與減光鏡的構造及其應用,讓大家對這兩款常用濾鏡有了更加深刻的認識,適當地使用它們,可以錦上添花,讓的照片脫穎而出。另外,文章還概述了三款比較少用的濾鏡:UV鏡、星芒鏡和色彩鏡,讓大家認清它們的功能與存在意義,多學一些常識,少踩一些坑。

無論什麼類型、什麼品牌的濾鏡,最終都是為「拍更好的照片」而服務。若你「拒絕平庸」,想讓自己的照片更加出眾,而且又無法通過軟體實現你的創意,或許你可以考慮入手一枚。否則,品質再好、價格再高的濾鏡,對你而言亦不過是一件多餘的擺設。

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