景深合成是當代風光攝影裏最重要的技術之一。在過去膠片時代,景深控制當然也是一個問題,但從來沒有像現在這麼困難。

雖然有例外,但大部分情況下,風光攝影都追求全景深,也就是要求在畫面裏從最近到無窮遠都清晰。雖然對景深的要求自風光攝影的起步就開始存在,但現代風光攝影對景深的要求遠遠大於過去膠片時代,原因有下面幾點:

* 當代風光攝影師看不上老法師們的“日照金山”一類的長焦構圖,而是喜歡強調前景,讓前景距離鏡頭極近。在這樣的情況下,傳統的超焦距方法常常會失效,即便是使用f/22這樣的極小光圈。

* 傳統的風光攝影基本都用小光圈。可是很多當代風光攝影題材,如星空,極光,月光下的景物,需要用f/2.8以上的大光圈。對這樣的大光圈弱光題材,滿足景深需求是一個非常大的挑戰。

* 中長焦鏡頭的景深很淺。大多數用中長焦鏡頭拍攝的小景,都極可能碰到景深不足的問題。

* 景深只是一個相對概念。實際上,只有在對焦點上的景物纔是真正清晰的。在對焦點前後的景物,如果它的清晰度在一定條件下(取決於最後照片的大小,觀片距離,人眼視力等因素)能讓觀衆肉眼覺得其清晰度在可以接受的範圍之內,那麼我們就說它們處於景深範圍之內。絕大多數傳統的135彩色膠片的分辨率十分有限,多數時候,用135膠片放大的風光照片很難超過12-16英寸。但當代高分辨率數碼135系統拍攝的照片可以輕易放大到30-40寸以上。在這樣的情況下,原本那些“可以接受”的清晰度,可能不再被很多觀衆認可了。

* 記住,傳感器的分辨率越高,像素越小,景深控制就越難(如果我們要保證在100%放大時還處處清晰的話)。

* 膠片時代,攝影師常常使用f/16-f/22這樣的小光圈來確保景深。但由於衍射效應的存在,現代高像素相機不適合使用f/11以下的小光圈,否則分辨率會嚴重受損。事實上,如同我們在前面敘述的那樣,很多高像素系統的分辨率從f/5.6-f/8之後就開始下降。我個人拍攝照片時基本都用f/11左右的光圈。只有在極少數迫不得已的情況下,纔會使用f/16-22這樣的極小光圈。

綜上所述,在高像素數碼風光攝影時代,保證全景深常常會成爲攝影師面對的最大挑戰之一。很多時候,用單張照片實現全景深是不可能做到的事情。正是由於這個原因,景深合成技術近年來成爲了當代風光攝影裏另外一個最重要的技術。

除了風光攝影外,景深合成也是當今微距攝影裏一個極爲重要的技術手段。

所有這些原因加在一起,意味着我們現在必須時時刻刻問自己,“這個場景的景深夠不夠?”

如果不夠的話,我們必須用景深合成來應付。

除非你用移軸鏡頭或技術相機並會俯仰。不過我們上次就說過,俯仰不是萬能的。有時候,俯仰和景深合成必須結合使用。

當然,如果你只是想在網上發發小圖,刷刷朋友圈收一些點贊,那麼放心大膽用f/22吧。

這樣雖然畫質偏軟,雖然你的5000萬像素的高級相機的畫質變得和1000萬像素的入門機一樣,可大部分時候f/22能讓你省掉景深合成這道工序。1000萬發點小圖,甚至印一些不大的圖片也夠了。

只是可惜了你的高級機身和鏡頭,當然我知道你們土豪不缺錢,只買貴的不買對的。

可是,我想大部分攝影愛好者和專業攝影師,對清晰度和畫質還是有追求的。沒事在家自己在屏幕上數毛心裏都開心,何況說不定哪一天,我們要把照片印成1-2米大的並掛家裏或辦展覽呢?

如果是這樣,那麼乖乖地用景深合成吧。

景深合成的基本原理

從原理上來說,景深合成是一個非常簡單的概念。當我們前期拍攝的時候,需要對準遠近不同地方對焦,然後拍攝多張照片。 比如我們面對一座美麗的雪山和前景中的鮮花,我們可以對準前景的鮮花拍攝一張,得到一張前景清晰但遠山模糊的照片。然後再對準雪山聚焦並拍攝,得到一張雪山清晰但前景模糊的照片。最後我們在後期軟件中把幾張照片最清晰的部分合成到一起,獲得一張全景深照片。這張辦法極大地擴展了景深範圍,也就極大地增加了構圖的靈活性。

市場上有專業景深合成軟件如Helicon Focus等。它們功能強大,能處理很複雜的場景,但我只是在極爲偶然的情況下才使用這類軟件。絕大多數情況下,我們可以用Photoshop來完成景深合成。

下面我們看看兩張我在加拿大冰泡湖拍攝的照片,器材是5DSR + EF 11-24L。雖然用了11mm這樣的當前最廣的鏡頭(鏡頭越廣,景深越大)和f/11, 顯然單張拍攝景深是不夠的,因爲我是趴在冰面上,讓鏡頭非常貼近前景的冰泡拍攝的。

圖1 對焦遠處,遠山清晰,前景冰泡不清晰。

圖2 對焦近處,遠山不清晰,前景冰泡清晰。

細心的讀者可能發現,這兩張照片雖然焦距沒有變(都是11mm),但它們的視角大小稍微不一樣。把這兩張圖上下重疊看這點非常明晰。

這是因爲大部分攝影鏡頭,不管是定焦還是變焦鏡頭,都有所謂“呼吸效應”。就算我們的理論焦距不變(在本例中,我們的焦距固定在11毫米),當我們對焦不同地方的時候,鏡頭內部的鏡片組必須來回移動,其結果是鏡頭的實際有效焦距會發生一些十分細微的變化,導致的視角的變動。

由於這個原因,這兩張對焦不同點的照片是不能直接合成的。

我們必須對它們進行“對齊”操作,包括一些拉伸,縮小和變形的變換,才能保證它們可以重合到一起。這種對齊操作如果要靠人工來處理會非常麻煩,好在大部分時候,我們有軟件能自動幫我們處理這個過程。

用Photoshop對齊圖層

首先我們把要合成的兩張照片載入堆棧。本例裏,這兩個圖片已經在Photoshop被打開了,所以我們在對話框裏直接點擊“添加打開的文件”就可以了。如果這兩張圖沒有先被打開的話,我們需要點擊“瀏覽”,到磁盤裏去找他們。 選好圖片後,點擊“確定”就可以了。

PS現在把這兩張要合成的圖加載到一個新文件裏,並做成了堆棧。在這個例子裏,上面的圖層是前景清晰,下面圖層是遠山清晰。

上面的圖層是前景清晰,下面圖層是遠山清晰。

我們下一步要做的,就是對齊圖像。由於鏡頭呼吸效應,這兩張照片的大小稍微有點不一樣。我們需要用軟件把他們縮放成一樣大小,並保證圖片裏的元素全部對齊。

我們首先把這兩個圖層同時選中,然後點擊“編輯—〉自動對齊圖層”:

在對話框裏,選“自動”,點擊“確定”:

很快,PS就把這兩張圖片對齊了。絕大多數情況下,在對齊上下圖層這一步上,PS做的很好。極少數情況下對的不夠好的話,我們再對一次有時能解決問題。

注意,圖像邊緣有一點點白邊,因爲兩張圖視角有細小區別,縮放後大小不一樣。沒關係,合成結束後裁掉它。

這兩張圖哪張在上面,哪張在下面有關係嗎?

大部分情況下無所謂。不過我們要記住是,PS是讓上面的圖層拉伸或壓縮變形,來匹配下面的圖。任何時候我們對圖進行變形,哪怕是極其輕微變化,也會對清晰度有一點影響(雖然這個影響十分小,大部分時候看不出來)。

如果你更重視圖片的某個部分(比如前景)的清晰度,就把它放到下面圖層。此外,極少數情況下,如果上面圖層不清晰的部分太多,對齊操作可能會失敗。這時候可以試圖調整一下順序再試。

用Photoshop自動景深合成

對齊以後,我們可以景深合成了。就是把上下這兩個圖片中最清晰部分合到一起。

PS裏提供了一個自動合成工具,很多教程也講這個功能。但根據我的經驗,這個自動合成工具99%情況下是不靠鋪的。

口說無憑,我們來看看實際結果。

我們還是同時選中上下兩個圖層,然後點擊 編輯-〉自動混合圖層:

然後,在對話框裏選“堆疊圖像”:

很快PS就幫我們合成了一幅照片,從前景到遠景都清晰。太簡單了對吧?

我們的圖像依然是上下兩個圖層。但Photoshop自動給這兩個圖層加了蒙板。這兩個蒙板只選中兩個圖層裏最清晰的部分,屏蔽掉了不清晰的部分。如果蒙板是正確的話,那麼最後的圖像應該處處清晰。

可是目前的軟件還沒那麼好用。我們粗粗一看,合成的照片挺不錯。可是那兩個千孔百窗的奇怪的圖層蒙板告訴我那兒不對。

我們知道,蒙板的黑色部分代表透明,白色代表不透明。

在這個例子裏,上面圖層的遠山(上半部分)不清晰,下半部分(冰泡)清晰。下面圖層則相反。

正確的蒙板一定是上半部分全黑(這樣才能漏出下面圖層中清晰的遠山),下半部分是白色(這樣只顯示上層清晰的冰泡)。

現在這樣黑一塊白一塊的,完全不對。

我們再點擊一下上面圖層的縮略圖,回到正常圖片顯示模式,然後把圖片放大到200%仔細看,果然問題多多,比如光是這一小塊區域,圖中紅色圈出部分就全部是合成錯誤,不清晰的地方。其實這一小塊還有好幾個沒有標出的錯誤合成點。

在目前,PS的全自動景深合成真的不靠譜,不靠譜,不靠譜! 怎麼辦?

兩個辦法。

第一種辦法是半自動景深合成。

先做自動合成,然後在它的結果的基礎上手工修改蒙板。

我們再看一次自動合成後,上面圖層的蒙板 (還是按住Alt/Option 後 點擊蒙板)。

雖然它千孔百窗,但至少告訴了我們大致的 合成區域,黑色集中區域(上半部分) 和白色集中區域(下半部分)。

我們先用套索工具選中下半部百色集中的區域。

注意,因爲場曲等原因,如果是廣角鏡頭,這個區域上端一般是輕微弧線。如果前景有凸起的物體,那麼這個區域就可能如物體邊緣一般奇形怪狀了。

這樣很“平面”的場景,我們可以把選區用20-40像素這樣的參數羽化一下(具體數字看實際情況調整),避免清晰度突然變化。如果是凸起的問題,那麼邊緣處理就要比較小心,羽化數值不能太大。

我們先用純白筆刷(色彩春播,流量和不透明度100%,筆刷可以大,反正有選區保護)把蒙板的下半部分全部塗白。

然後選純黑筆刷,反選選區(Shift-Ctl-I),然後把蒙板的上半部全部塗黑。

好了,現在這個圖合成的就很完美了。我們只需要合併圖層,並裁掉最外圈的白邊和不完全重合地方(我都是放大到400%或更大,然後仔細裁剪),就大功告成。

裁剪掉邊緣後的最終圖片

這個半自動辦法其實還是很快的。 這張圖也就是多花了幾十秒吧。另外,不用套索選區,直接用黑白筆刷去塗改蒙板也是可以的。其實多數時候,第一步自動生成的蒙板形狀還可以,沒有這麼多孔。這時候直接塗改更簡單。

第二種辦法是純手動景深合成。

我們說過,絕大多數情況下,PS自動景深合成結果都是有些問題的。

好在在大部分時候,自動合成後,我們只需要手工修改一下蒙板,填補那些黑洞和白洞,就可以大功告成了。

上面這個例子的洞雖然多,但我們修補起來也很快,一般不會超過一分鐘。有時候合成結果很不錯,只有幾個洞需要填補,那就更簡單了。

但是,PS合成生成的蒙板也時常有完全不可靠的情況。

這時候半自動合成辦法就行不通了。我們需要完全手工操作。

不用擔心,下面我會告訴大家一個祕訣, 其實也簡單很快。純手工也很快的。

我們先來看看另外一個例子。這是我的書上講景深合成時候提到的第一個樣片。

這是一張我十多年前拍攝的舊作,當時的相機還是古老的佳能350D。我用了200毫米焦距來拍攝美國死谷國家公園的沙丘。由於單張照片的景深不夠,所以我前期拍攝了兩張,分別對焦不同地方,回來合成。其實那時候網上或書上根本沒有人提到過這些概念,那時候不少人(包括我自己)都是各自獨立發明了景深合成和曝光合成這些辦法,然後向外傳播。

原圖1

原圖2

在我的書上,我展示了自動合成後的小圖。然後就沒有多說了,只是說要手工合成也很簡單。

自動合成結果

爲啥不多說?因爲這個小圖放大了看其實有很多問題。只是在書上提及的時候,我們剛剛開始講解景深合成,我害怕幾句話說不清,讓讀者糊塗。

什麼問題?老毛病。

這個合成後的圖,猛一看不錯,但仔細看那些蒙板,我們知道情況不妙。

順着蒙板區域給我們的提示,把圖片放大看,很快就能找到大量合成錯誤的地方:

那麼我們能不能用上面所講的辦法,填補一下蒙板的空洞呢?我們把蒙板和原圖合成到一張圖上看。顯然PS生成的這個蒙板完全沒有什麼意義。合成分界線應該是順着圖中的紅線,現在全亂了。

與其花時間去修改這個完全錯誤的蒙板,還不如徹底從頭全部手工來做。

我們來看看純手動景深合成法:

首先當然還是要載入堆棧並自動對齊這兩張圖片:

然後給上面的圖層添加一個白色蒙板。

這時候我建議把圖片放大到200%,然後仔細看,找到畫面清晰和不清晰的交界處。在這個例子裏, 我們把放大部分移動到畫面中間,找到從模糊到清晰的過渡區域。如果不能肯定的話,把上面圖層關掉再打開(點擊圖層前的小眼睛)就可以看的很清楚。

如果是還是不能肯定到底是上面清晰還是下面清晰,我的意見是, 都放到到200%還看不出區別,那就無所謂了,選上還是選下沒啥區別。

我們把這個區域的選擇一個點,用比較小的筆刷 (筆刷大了容易出錯)塗黑。漏出下面的圖層的清晰部分。然後順着清晰度分界線繼續塗。

很顯然,這些區域的上部,將來(不是現在)應該全部塗黑(因爲本例裏,上面圖層的上半部不清晰。如果你做的時候,情況是上圖的上半部清晰下半部不清晰,那麼黑白應該反過來); 而這些區域下半部,將來應該全部塗白。

下一步是快速合成的關鍵。我們當然可以用手工慢慢刷蒙板,讓整個畫面裏的下面圖層清晰部分全部露出來。可這樣的話,可能要花不少時間,而且一不小心會有漏刷的地方。

其實我們大概找到蒙板的黑白邊緣就可以了。下面是我的祕籍:

按住Alt/Option 後點擊蒙板,只看蒙板。

從我們剛剛刷完的那部分推算,我們已經能看出最終蒙板的大致形狀,然後用黑色筆刷(這時可以用大筆刷)把上半部分全部塗黑就可以了。

一般來說,30秒就夠了。 對這個例子來說其實更快,我可以只花一秒把上半部分填充成黑色。當然如果原來塗黑部分沒有形成一個封閉區域,就不能用填充了,只能用筆刷塗了。

不需要使勁瞪大眼睛把全圖放大200%一點點刷。

這個例子的邊緣需要比較精確,所謂我們第一步還是需要多花幾十秒時間仔細塗。

多數情況下(比如前面的冰泡湖的例子),邊緣不需要很精確,因爲兩張的清晰度一般應該有重疊,不會突變(否則是前期操作失誤),塗起來就更快更簡單了。

不過我還是建議放大到200%看一下,如果有地方需要修改,把對應的蒙板塗黑或圖白就可以了。

塗完蒙板,點擊一下上面圖片的縮略圖,可以看到我們的合成就大功告成,只需要裁剪邊緣就可以了。雖然是全手動,但還是很快的,幾分鐘吧。

這兩個例子我們用了兩張照片進行景深合成。但有時候我們需要多於兩張,怎麼辦?

用廣角鏡頭,並且鏡頭比較貼近前景的時候,135系統我常需要拍攝3個不同焦點的圖片然後合成。中畫幅常需要4-5張。

如果鏡頭幾乎貼近地面,或者是夜裏用大光圈,或者是用長焦鏡頭拍攝近景小景的是,需要的不同焦點的張數就更多了。

我建議每次只合成兩張。這樣比較簡單。

比如我們有三張原始圖片。我們可以先把第一張第二張合成好,得到一張。然後再把這張和第三張合到一起。就這樣一直重複下去。

如果前景有突出的樹枝怎麼辦?

如果前景裏有樹枝(或花草葉子等),一張樹枝清楚背景模糊。一張背景清晰,樹枝模糊怎麼辦?

當我們對焦遠處,讓背景清晰的時候,前景的樹枝是虛的。更要命的是,這個虛的樹枝的輪廓會比清晰的樹枝大一點,遮擋了一部分清晰的遠景。

當我們合成的時候,樹枝周圍必然有一圈是有點虛的。

我們來看看下面的一張阿根廷巴塔哥尼亞秋色照片:

把畫面放大100%看:

原圖1 樹枝模糊,背景清晰

原圖2 樹枝清晰,背景模糊

後期合成結果:

其實這個合成還是不錯的,放大100%還不容易看出問題, 雖然放大到700%的時候,你會發現有些問題(畫面裏的紅色部分)。但有的時候,前景虛的太厲害,結果就沒這麼好了。

解決辦法是:

(1)儘可能不拍這樣的場景。說實話,我這麼多年,需要處理這樣場景的照片,大概一、兩隻手可以數過來。

(2)如果必須處理這樣的場景,只能用克隆工具,去慢慢用別處清晰的背景,去填充樹枝周圍虛的地方。一般來說,只要有耐心,大部分時候我們是可以做到看不出痕跡的,但這真很花時間,看場景情況,從十幾分鍾到幾個小時把。

如果前景的花草被風吹動的話,合成的時候一樣有問題,我們同樣需要這樣的耐心克隆。

這時另外一個景深合成後,需要仔細克隆前景樹葉周邊的例子。

除了用Photoshop外,市場上還有其他一些專門爲景深合成而設計的軟件。其中最著名,功能最強大的是Helicon Focus。作爲一個專門做景深合成的軟件,它這方面的功能當然比Photoshop更全面,更強大。

Helicon Focus是一個付費軟件。目前(2019年初),專業版本每年使用費是55美元(或200美元永久使用費)。如果你購買了飛思XF中畫幅套機,那麼你有一年的使用權。

如果你是這個軟件的重度使用者,如果你經常需要用幾十幾百張照片來景深合成一張,那麼這個軟件的價錢當然太合算了。

幾十,幾百張合成一張? 微距攝影師們常幹這事,因爲微距的景深動輒以毫米或亞毫米計算。放大倍數越大,景深越淺。 風光攝影師還好,沒這麼不幸。

我聽到的一個最極端的例子,是去年在上海的四光圈影展上,一位女士給了展示了一張非常震撼的小甲蟲的微距片,超級清晰。她說是1萬多張照片合成。我以爲我聽錯了,問了幾次,確認是1萬多張。

可是對風光攝影師來說,我個人覺得沒有使用Helicon Focus的必要。目前的版本,我真心沒有覺得它就比PS好很多。我們來看來用Helicon Focus合成的冰泡湖的細節:

這是我試了不少參數的結果,都有各種毛病。下圖左邊顯示的是位圖(姑且把它想象成類似蒙板一樣的東西吧),右邊是合成結果。紅圈裏的,全部是合成錯誤的地方。

Helicon Focus合成的冰泡湖的細節

當然,Helicon Focus提供了不錯的工具來手工消除這些錯誤。可是問題是:

1) 你要花時間去慢慢消除

2) 你得首先自己瞪大眼睛去一個個找到這些錯誤。

對風光攝影來說,我們一般只需要幾張進行景深合成,大部分情況下,在PS裏進行半自動或全手動合成更精準更快。Helicon Focus只是在特殊情況下才更有用。

那麼上一節提到的,前景有突出的樹枝的場景,Helicon Focus這個付費軟件是否會做得更好呢?未必。

想一想就知道,樹枝邊緣的細節本來就被模糊的前景遮擋了,Helicon Focus也沒有人工智能,也不會無中生有編造出細節出來填補啊。

好玩的是,Helicon Focus官方網站上的一個廣告視頻裏,說這個軟件有這個本事。但對視頻裏前景樹枝周邊一圈模糊的邊緣,他們竟然視而不見。

這是他們的視頻截圖,顯示了合成結果。

放大看,樹枝和花周邊全部都是問題。

在目前這個階段,我們還是乖乖地手工去克隆吧。也許過幾年,軟件都AI了,這些事情都能一鍵搞定,一鍵出牛片, 現在還不行。

結束語

景深合成是當代風光攝影裏最重要的技術之一。它看起來很複雜,其實如同本文所講述的那樣,一旦我們掌握了技巧後,其實真的很簡單,只要我們稍微細心點, 一般來說只要花幾分鐘就可以精準地做完景深合成。

本文講述了兩個祕籍,Photoshop半自動合成和全手動合成。因爲篇幅關係,我在我的書裏沒有特別詳細講解它們的每一個步驟,只是在一些講座裏提過。這是第一次我用文字方式詳解這兩個技術。

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