DIVEROUT
回到博客
Dr. Aarav Patel

闪光灯 vs 补光灯:为何你的水下照片缺乏红色

海洋是一个窃取光谱颜色的“小偷”。Aarav Patel 博士解释了光吸收的物理学原理,以及为何在闪光灯与视频补光灯之间做出选择,对于还原图像的历史准确性至关重要。

闪光灯 vs 补光灯:为何你的水下照片缺乏红色

物理学上的一大悲剧是,海洋尽管拥有宏伟的生物多样性,但本质上却是一个旨在摧毁颜色的巨大滤镜。我回想起第一次前往古代港口城市德瓦卡(Dwarka)沉没遗址的探险。当时我还是一个年轻的博士候选人,渴望记录那些淹没在水下的石工作品。我为一件自认为是色泽鲜艳、锈红色的祭祀用陶罐拍了张照片。

当我冲洗出图像时,那件陶罐并不是锈红色的。它呈现出一种沉闷、令人沮丧的青色调。水在红色光谱的波长触及传感器之前,就早已将其吸收殆尽。我捕捉到的不是历史,而是一个蓝色的污点。

许多人在水下摄影中遇到的主要困扰是照片“看起来很蓝”,或者缺乏你们亲眼所见的 Amphiprion ocellaris(公子小丑鱼)那种鲜活感。要解决这个问题,你必须引入人工光源。但这里存在一个令我的许多学生感到困惑的难题:你应该投资闪光灯 (Strobe) 还是视频补光灯 (Video Light)?

请集中注意力。我们今天要讨论的是光学。

名为“水”的窃贼

在我们讨论硬件之前,必须先了解环境。水的密度大约是空气的 800 倍。当阳光穿透水面时,水分子会以不同的速率吸收能量。

红光的波长最长,能量最低。它是第一个受害者。当你下潜到 5 米(15 英尺)深时,红色实际上已经消失了,它会变成黑色或褐色。到 10 米处,橙色消失。到 20 米处,黄色开始褪色。在 30 米以下,你便是在一个只有蓝色和绿色的单色世界中潜水。

如果你在 20 米深处拍摄一株 Gorgonia(柳珊瑚)而没有使用人工光源,你拍到的就是一个蓝色的结构。无论你的相机多么昂贵都无济于事。在那个深度,红色光在物理上并不存在。你必须自己把它带下去。

光谱损失图表

闪光灯:时间机器

闪光灯 (Strobe) 是一种将电能储存在电容器中并在几分之一秒内释放出来的设备。我经常将使用闪光灯比作挥舞一道微型闪电。

定格时间

闪光灯的光照持续时间极其短暂,通常为 1/1000 秒或更快。这对于生物分类学至关重要。如果你试图拍摄 Chromis viridis(青魔鱼),你会发现它们是极其不稳定的游泳者,从不摆拍。

视频补光灯要求你利用相机的快门速度来定格动作。如果环境黑暗,你的快门开启时间就会变长,鱼就会变成一片模糊。而闪光灯能在瞬间倾泻如此巨大的光量,无论你的快门速度如何(在同步速度范围内),它都能瞬间定格鱼类。它能创造出清晰、锐利的图像,甚至每一片鱼鳞都清晰可见。

功率与穿透力

闪光灯拥有原始的力量。我们用闪光指数 (Guide Numbers, GN) 来衡量。一个高质量的闪光灯可以照亮五米外的沉船残骸。它能与阳光抗衡。它允许你使用小光圈(如 f/16 或 f/22)来获得深景深,确保 Carcharhinus amblyrhynchos(黑尾真鲨)从吻部到尾部都在焦距之内。

缺点?在按下快门之前,你无法预见光照效果。它需要你理解角度以避免背散射 (Backscatter), 即光线在浮游生物上的反射。这并不直观,需要钻研。

携带闪光灯的潜水员

视频补光灯:所见即所得

视频补光灯是一种持续光源。它本质上就是一支手电筒。在我职业生涯的早期,这些灯还是灼热的卤素灯泡,只能维持 20 分钟。而今天,我们使用 LED。

易用性

对于新手来说,视频补光灯极具诱惑力。你打开开关,就能看到色彩回到了 Acropora(鹿角珊瑚)上。你按下快门,你在液晶显示屏上看到的画面,基本就是最终图像的样子。它还能帮助你的相机对焦,因为传感器可以“看到”对比度。

功率缺陷

然而,与闪光灯相比,持续光源是微弱的。要达到中档闪光灯瞬时输出的光量,你需要一个手提箱那么大的视频补光灯。

因为光线较弱,你必须放大光圈(如 f/4 或 f/5.6)或放慢快门速度。这会导致景深变浅(背景模糊)或产生运动模糊。显而易见,视频补光灯非常适合拍摄视频。对于摄影而言,它们最适合微距拍摄(微小生物),因为此时光源距离被摄体非常近。

技术概念:流明与开尔文

不要根据包装盒上的艺术图来购买装备。看数据。

流明 (Lumens)

这衡量的是光源发出的可见光总量。

  • 视频补光灯: 以流明衡量。1,000 流明只能算对焦灯。3,000 到 5,000 流明是广角视频的入门级。专业电影灯则超过 30,000 流明。
  • 闪光灯: 以闪光指数 (GN) 衡量。不要试图将 GN 转换为流明。这是两码事。你只需要知道,GN 20 的闪光灯在闪光瞬间的亮度远高于 5,000 流明的补光灯。

色温 (Kelvin)

光是有“温度”的。

  • 暖光 (3000K): 看起来偏黄/橙,像旧灯泡。
  • 日光 (5000K-5600K): 这是中性白光。这是你想要的,它模拟正午的阳光。
  • 冷光 (6500K+): 看起来偏蓝。避免使用这种灯。海洋已经够蓝了。我们的目的是“修复”蓝色,而不是增加蓝色。

我更倾向于使用色温略暖的闪光灯 (4800K),以烘托出软珊瑚中浓郁的红色。

色温对比

对比矩阵

作为一名科学家,我欣赏逻辑清晰的数据。以下是具体细分:

特性闪光灯 (Strobe)视频补光灯 (Constant)
主要用途摄影(静态图像)摄像与微距对焦
光照持续时间瞬间 (1/1000 秒)持续常亮
运动模糊有效定格动作受快门速度限制
输出功率极高(爆发)低至中等(持续)
电池寿命数百次闪光高功率下 45-60 分钟
学习曲线高(必须预判光效)低(所见即所得)
适用对象游动迅速的鱼类、广角场景静态生物、微距视频

Patel 博士给初学者的处方

你可能会问:“教授,我该买哪一个才能让我的照片不再看起来像一滩蓝色烂泥?”

这是我的建议。为了帮你省钱,我会说得很直白。

方案 A:你主要拍摄视频(GoPro / TG-6)。 购买视频补光灯。你别无选择,闪光灯无法用于视频。你至少需要 2,500 流明,低于这个数值的都是玩具。确保它具有“宽光束”(100 度或更多),这样你的素材中心就不会出现“热点 (Hot spot)”(一个亮白色的圆圈)。

方案 B:你想拍摄精美的鱼类和景观照片。 购买闪光灯。 不要指望买一个视频补光灯就能兼顾两者,它做不到。在 1 米外拍摄广角珊瑚礁时,补光灯完全起不到作用。阳光太强,而水的密度太大。只有闪光灯能穿透蓝色,照亮珊瑚礁。

从一个闪光灯开始,学习如何定位它。以后再买第二个来填充阴影。

方案 C:微距爱好者。 如果你只拍摄海蛞蝓 (Nudibranchs), 那些令人愉悦的小型海兔, 你可以使用高质量的视频补光灯。由于灯光距离被摄体仅几厘米,强度已经足够。它能创造出令人愉悦的柔光,比闪光灯剧烈的爆发更容易控制。

关于礼仪的最后警告

我必须以水下礼仪作为结尾。如果你看到一位潜友,也许是一位受人尊敬的考古学家正在检查陶器碎片,请不要将你 5,000 流明的补光灯直接对着人家的脸照。这会致盲,很不礼貌,而且会破坏他人的暗视觉。

请将你的灯光视为揭示历史的工具,而不是武器。

海洋隐藏了它真实的色彩。我们的职责是找回它们,但必须使用正确的仪器。做出明智的选择。闪光灯捕捉瞬间;补光灯捕捉流动。决定你想记录哪种历史。

水下摄影师礼仪