揭开“摇黑卡”的神秘面纱
———摇黑卡的光学工作原理及使用条件和应用技巧
许多摄友都听说过摇黑卡的摄影手法，不少摄影教程也提到这个手法。那么什么是摇黑卡？说穿了就是拿一块遮光板（黑卡）在镜头前移动从而实现局部减光拍摄或模拟多重曝光的方法。
很多朋友都会说哪不是很简单吗？于是乎拿相机就试，结果往往是一塌糊涂，不是达不到局部减光效果，就是黑不溜秋。有人经过大量试验模出了一点门道，也奉为秘技。给摇黑卡蒙上了一层神秘的面纱。
其实，只要弄清摇黑卡进行局部减光拍摄的工作原理，注意使用条件，问题就会迎刃而解。然而，通过网络查询，在本文之前仍未有人对摇黑卡的光学原理进行过系统的理论分析，只是简单就摇黑卡的应用作介绍。
第一．摇黑卡的光学原理及使用条件
下面我想用通俗的语言对摇黑卡的光学原理进行理论分析。
一．局部减光拍摄的光学原理。
首先，说一说为什么要进行局部减光拍摄。我们应知道数码相机的感应器（或胶片相机的感光胶片）有一定的感光容忍度范围，好的可达到±5EV（比人眼的视觉范围要小得多）。而我们拍摄的场景有时在高光比时会超过相机的感光容忍度，拍出的片子出现低光暗部死黑而高光亮部过曝溢出丢失细节现象。如果在拍摄时能对暗部准确曝光（这时高光部分必然严重过曝溢出），再设法减少高光部分的进光量，使高光部分也能正确曝光，则可拍出低光暗部和高光亮部都较好保留细节的照片。这就是要进行局部减光拍摄的原因。
那么如何实现局部减光拍摄呢？
相机拍摄时镜头的全局进光量由光圈和快门（曝光时间）设定控制，在这基础上要进行局部减光就要对镜头全局进光量进行空间再分配（以下简称‘空分’），利用各种遮光手段减少局部区域的进光量。
给镜头加上灰度渐变镜实现局部减光拍摄就是应用了‘空分’原理。由于单纯的空分减光镜头全区域进光时间相同，为保证照片曝光量由大到小的连续变化，必须把遮光镜片的透光度设计成渐变形式。
大家都知道镜头的进光量跟进光时间成正比，这样通过控制进光时间对进光量进行时间再分配（以下简称‘时分’）。比如快门设定曝光时间1秒，对某区域通过遮光手段遮挡0.5秒，这区域的进光量就只有不遮挡区域的一半，从而实现局部减光拍摄的目的。这实际是同时应用了‘空分’（局部区域）和‘时分’（部分曝光时间）原理。
摇黑卡正是应用这一‘空分’+‘时分’原理实现局部减光拍摄。
二．摇黑卡减光拍摄的工作条件。
‘空分’条件是比较容易满足的，拿遮光黑卡在镜头前试探，通过相机取景器或实时显示屏可以很容易确定我们拍摄时需要遮挡减光的区域位置。
‘时分’的条件的满足是摇黑卡成功与否的关键。因为按曝光时间再分配的要求，遮光时间必须小于整体曝光时间，否则成了全遮光而漆黑一片。而手动遮光片的速度较慢，能把时间控制到1/10秒数量级已经很不错了，故要求快门设置的整体曝光时间要较长。如果希望得到较好的通光/遮光时间比例控制，整体曝光时间应有1秒甚至更长，时间越长越容易准确控制通光和遮光的时间比例。曝光时间过短不能满足‘时分’条件，正是许多摄友尝试摇黑卡减光拍摄失败的原因。为了得到较长的整体曝光时间以满足摇黑卡的‘时分’条件，相机应设置低ISO，尽量小光圈，某些场景必要时还可加ND减光滤镜得以增加整体曝光时间。
对于固定或横向移动极缓慢的物体的拍摄，只要有足够长的曝光时间，就可满足摇黑卡的‘时分’条件。
但是对于横向移动较快的发光体，摇黑卡是极难满足‘时分’条件的。这类物体成像在照片中是一条光轨迹，如车灯的光轨、烟花的轨迹、光轨作画等的拍摄。发光体在相机感应器的感光单元的实际曝光时间并不是快门设定的整体曝光时间，而是成像光点扫过感光单元的一瞬间（如图1所示），1/10秒甚至更少，我们根本无法通过相对较慢的手动黑卡对这么短的时间进行有效‘时分’控制得到减光效果，手动摇黑卡拍到的将是一段段要么全亮要么全暗的断续轨迹。
（图1）
因为摇黑卡无法满足这类拍摄的减光的‘时分’条件，故摇黑卡不适用于横向移动速度较快的光轨类拍摄，除非想追求光轨断续效果。光轨类照片拍摄的曝光量只能通过光圈和ISO来控制，而曝光时间（快门）只是控制轨迹的长短。
摇黑卡适合在相对静止的高光比场景（例如日出、日落、夜景中有局部强光照明等）进行高光减光拍摄应用，特别是在高光比的风景拍摄中可以收到很好的效果。
第二．摇黑卡的应用方法和技巧
在理解摇黑卡的空分+时分控制进光量的工作原理后，其应用则显得非常简单。当然首先得设法通过设置小光圈、低ISO和加ND减光镜等得到足够长的整体曝光时间，充分满足摇黑卡的时分条件。至于遮光的手段和手法则可以多种多样的选择——能达到减弱局部高光的目的和效果即可。下面就几种常用的应用说一说。
1. 模拟中灰渐变镜效果
摇黑卡可以很容易模拟灰渐变镜的减光效果。可以通过两种手法实现。以高光在上的场景为例。
第一种是黑卡半遮上下移动法。如图2所示。黑卡下缘为渐变起始位置，黑卡往复上下移动时，从起始位置往上的遮光时间越来越长，起到进光量越往上越小的渐变减光效果。通过改变黑卡下缘进入镜头的深度可以调节渐变起始位置；改变移动速度可以调节渐变梯度。
（图2）
第二种是角形黑卡〔可用方形黑卡的一个角〕水平移动法。如图3所示。通过改变尖角进入镜头的深度可以调节渐变开始位置；改变尖角的角度可以改变渐变的梯度。
（图3）
值得一提的是，在镜头前装灰度渐变镜，只能对镜头的整体进光量进行固定的有限的局部渐变减光，拍摄效果较为受限。而采用摇黑卡模拟，手法熟练后，则可通过操作手法的变化对减光区域、减光量、渐变梯度等进行灵活控制，以获得更好的拍摄效果。
2.局部定时控制进光量
这是一种常用的能让高光比场景照片整体较为准确曝光的方法，适用于整体曝光时间较长的照片拍摄。
应用时首先确定整体曝光时间，设定好相机的光圈和ISO后，可通过用相机对场景中需要准确曝光的相对较暗处进行点测光，得到的曝光时间即为整体曝光时间，进行曝光时间（快门）设定（例如8s）；然后用相机对场景中需要准确曝光的相对较亮处进行点测光，得到该处的准确曝光时间（例如3s）；再算出两处准确曝光时间的差值，即为需要黑卡遮挡的时间（例如8-3=5s）。
拍摄时可采用实时显示方式，所见即所得，以方便找到需要黑卡遮挡的部位。先将黑卡放至需要遮挡的位置后，设置好整体曝光时间，打开快门，到了预定的遮光时间后（例如5s），移除黑卡，相机完成整体曝光时间（例如8s）后自动关闭快门完成拍摄。
要注意的是遮光操作中如果黑卡的位置固定不动，势必会在照片中遮光和不遮光的交界处形成明显的明暗差别分界，这是不允许的（除非你想要追求某种特殊的艺术效果）。解决的方法是使交界处产生渐变效果，这跟1.中模拟渐变的操作手法类似，只要让遮光黑卡抖动即可，控制抖动的频率和幅度，还可以改变渐变梯度和渐变区域的范围。
3.场景中带状（点状）局部减光
这种场景，要想用摇黑卡进行局部减光拍摄，有点难度。但可预先制备几个带有操作杆的不同大小的小圆片黑卡，应用时通过操作杆伸入镜头前需要遮光的特定位置，参照1和2的操作方法进行即可。
掌握以上3个方法后，即可基本应对一些高光比场景进行摇黑卡减光拍摄了。当然，还可以在理解了摇黑卡减光拍摄原理后，触类旁通，发挥自己的想象力，根据需要创造一些特殊黑卡来进行拍摄。
用黑卡遮挡镜头还可以在用B门拍照时，模拟多重曝光功能。比如在拍较小且间歇燃放的烟花时，采用烟花亮时移开黑卡拍摄，合适时用黑卡遮挡镜头，下一个烟花亮时再移开黑卡，如此反复，即可将多个烟花合成拍摄在一张照片上，场面会更加壮观。
理解了摇黑卡进行减光拍摄的原理后，你会觉得其实摇黑卡并没有什么神秘，只不过是一种减光拍摄技巧而已，只要能满足其要求的时分和空分条件，谁都可以进行。当然，要做好，还要多练，才能熟能生巧。所谓的黑卡，也并非一块专用卡，只要能遮挡光线，一片厚纸，一张树叶，甚至手机，手掌……都是现成的黑卡！当然，还是以不透光、不反射的黑色卡为好，黑色鼠标垫就是一个理想的黑卡，还不会碰伤镜头。
以下是一个摇黑卡模拟中灰渐变镜操作的实例：
场景是高光比的南湖落日，为了满足时分条件，加了ND8减光镜，在ISO100、光圈16的设定下可得到1S的整体曝光时间，可以比较从容地进行摇黑卡操作。光照是上强下弱，故采用上下移动黑卡法。考虑到水面反射光相对较强，所以渐变应从下缘开始。由于整体曝光时间只有1S，上下反复移动难以控制，决定用一次移出黑卡方法。操作过程如下：半按快门合焦后保持，将黑卡放到镜头前靠近镜头，黑卡下缘与镜头下缘平高，按下快门，听到快门声后将黑卡上移，约0.6S黑卡下缘移离镜头，后快门关闭完成拍摄。（为方便大家对比，图4、图5均是RAW转JPG直出片）
（图4）不摇黑卡时
（图5）摇黑卡
这个片子是用手机当黑卡拍摄的。从上面的片子看这个模拟从下到上的渐变灰度效果还是有效的，天空的高光得到有效衰减，细节显现了。但是中部的景物显得稍暗，如果有更充裕的整体曝光时间，比方2S以上，可以用‘稍慢——快——慢’的上移黑卡手法，使中部景物曝光时间比例多一点，那就更好了。当然还可以尝试对湖面和天空用双黑卡遮光的减光拍摄方法，只不过操作要更复杂一些。
掌握了摇黑卡的光学原理，就能创造条件满足其需要的‘时分’和‘空分’要求，熟练后即可根据拍摄场景采用合适的操作手法。其他就不再多举例了。
最后想说的是，摇黑卡局部减光拍摄技法，是在胶片相机时代摸索总结出来的，在当时的相机和暗房技术条件下，这不愧是拍摄高光比场景照片的高超特殊技法，被不少摄影师奉为秘技而鲜有外传，给它蒙上一层神秘的面纱。
现在这层面纱完全可以揭开了。
在现代数码相机和数码图像处理技术迅猛发展的今天，摇黑卡拍摄手法似乎显得有点落伍了。随着数码相机的感光宽容度越来越大，图像后期处理软件功能更加强大，前期拍摄基本上可以不加任何滤镜，只要采用RAW格式记录，前期拍摄时高光不致严重过曝，后期经软件〔如Photoshop和Lightroom〕简单处理，即可得到比较满意的照片。再用加渐变等滤镜和摇黑卡等拍摄手法似乎显得多此一举。
（图6）是不加滤镜草原风光RAW直转JPG片：
（图7）是RAW片经Lightroom简单处理后的片
（图8）是裁为16/9画幅的片
当然，掌握摇黑卡局部减光拍摄的传统技法集技于身也不错，可备不时之需。但随时间的推移，技术的进步，这一技法必将成为‘绝’技。
注：本文已完成近一年，之所以迟迟未发表，是考虑到文中的一些观点，可能会触动某些以摇黑卡为傲的大师的利益。在此作者声明：本文并非针对某些人，只是希望从光学理论剖析摇黑卡的原理，使其不再神秘，以更多的摄影爱好者了解掌握这一技法为目的。如有不同观点，欢迎提出讨论！
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发表于 2015-7-12 23:01:23
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