曝光的意義

上圖為一般岸邊的夕陽照,曝光明顯不足,可見照片下方的沙灘已明顯曝光不足,導致整個情境氛圍過暗,不過曝光不足並無優劣之分,其中的差異在於攝影者要傳達的感受。"曝光"這個名詞對於一個沒有接觸過拍照攝影的人來說，是個完全陌生的名詞，或許會偏頗的認為而誤用;但是相對的，對一個稍有攝影概念的新手來說，曝光這個名詞，可不單單只是相機上的光圈、快門、ISO的下的結果,而幾乎所有與曝光有關的事情,都與感光元件脫離不了關係,所以一開始先得對感光元件有個瞭解

首先,在談論曝光之前,我們先來簡單介紹相機的感光原理,當光線通過相機內部的感光元件,感光元件(CMOS)是由許多感光單元所組成,單一個感光單元就是一個像素點(Pixel),目前單眼相機都具備了1,000～3,000萬以上像素,也代表在這一個小小的CMOS內有這麼多的Pixel

 而Pixel排列的密度則依像素間距(Pixel Pitch)而定,這是指相鄰兩像素中心點的直線距離,物理定律告訴我們,相鄰兩像素的間距愈大、感光元件就愈大,影像的解析度就愈高﹔相反地,間距愈小、感光元件就愈小,不僅畫質變差,影像產生雜訊(Noise)的機率也愈高

上圖為市面上常見的感光元件大小,而下圖表簡單列出目前市面上流通的相機與Pixel Pitch

 依照物理定律告訴我們,畫質是Canon 5D Mark III 最優,而Sony RX100最差,不過事實真的是這樣嗎？這恐怕很難下定論,在科技日新月異進步的浪潮中,目前CX片幅與APS片幅的高ISO畫質已逐漸縮小當中,而以Pixel Pitch來決定畫質的優劣,目前只能是個參考的指標而已。

當感光元件單元皆收到光線,就會將感測到的光數量以電荷方式儲存（註：每一個光子會激發一個電子,即電壓）;接下來,相機上的類比/數位轉換器(ADC,Analog-to-Digital Converter)會將電壓的類比訊號轉為數位訊號。但到這邊為止,仍全是"灰階"(註：光數量的多寡）資訊,為了擷取色彩資訊,感光元件前面會再加上一片馬賽克彩色濾光片;它是由RGB三原色的陣列排列,每一個陣列單元(Array Unit)內有4格,其中紅、藍各佔1格,綠色佔2格(之所以用2格是因為人眼對綠色較為敏感) 。
故截至目前為止,我們可得知,當相機曝光後,相機只知道每一感光元件單元的灰階量多寡,眾多的感光元單元形成灰階像素矩陣圖,故曝光量可視為灰階量的多寡,所以我們可以下一個定論,曝光的意義就在尋求準確的測光,讓感光單元獲得正確的灰階分佈矩陣圖。

(註：所謂準確的測光無一定論,但基本上以符合人眼視覺畫面為準)

至於什麼是測光、雜訊, 請留待後續解說～