Характеристики источников света | Технические характеристики светильников

В светотехнике, как и в любой отрасли науки и техники, существует ряд понятий, объясняющих основные характеристики света и характеристики источников света стандартизированных единицах измерения. Важнейшие из них приводятся ниже в кратком изложении. Основные понятия и опердаления, применяемые в светотехнике непременно помогут вам сореинтироваться в этой области и обязательно пригодятся в быту.

Основные характеристики света

• Свет и излучение. Под светом понимают электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения.
• Световой поток Ф. Единица измерения: люмен [лм]. Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека.
• Сила света I. Единица измерения: кандела [кд]. Источник света излучает световой поток Ф в разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определенном направлении света называется силой света I.
• Освещенность Е. Единица измерения: люкс [лк]. Освещенность Е отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1м²
• Яркость L. Единица измерения: кандела на квадратный метр [кд/м²]. Яркость света L источника света или освещаемой площади является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека.
• Световая отдача. Единица измерения: люмен на Ватт. Световая отдача показывает с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет.

Характеристики источников света | Формулы
Сила света I [кд]	Световой поток в телесном углу / Телесный угол [ср]
Световой поток Ф [лм]	Сила света [кд] x Телесный угол [ср]
Освещенность E [лк]	Сила света [кд] / [Расстояние в метрах [м]]2
Яркость L [кд/м2]	Cила света [кд] / Видимая светящаяся поверхность [м]2
Световая отдача [лм/Вт]	Генерируемый световой поток [лм] / Потребляемая электрическая мощность [Вт]

Технические характеристики светильников

Цветовая температура. Единица измерения: Кельвин [K]. Цветовая температура источника света определяется путем сравнивания с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 K, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света — 6000 K.

Цветность света. Цветность света очень хорошо описывается цветовой температурой. Существуют следующие три главные цветности света: тепло-белая < 3300 K, нейтрально-белая 3300 — 5000 K, белая дневного света > 5000 K. Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого им света.

Цветопередача. В зависимости от места установки ламп и выполняемой ими задачи искусственный свет должен обеспечивать возможность наиболее лучшего восприятия цвета (как при естественном дневном свете).

Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника света, которые выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» Ra.

Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения фиксируется Ra сдвиг цвета с помощью восьми указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого источника света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета излучаемого тестируемой лампой света от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

КПД светильника. КПД светильника является важным критерием оценки энергоэкономичности светильника. КПД светильника отражает отношение светового потока светильника к световому потоку установленной в нем лампы.

Основные характеристики энергосберегающих ламп, галогенных и ламп накаливания

Напряжение питания — напряжение электрической сети, необходимое для зажигания и стабильной работы лампы. Измеряется в вольтах (В).

Мощность— электрическая мощность, потребляемая лампой. Единица измерения мощности осветительного прибора — ватт (Вт).

Световой поток — один из важнейших показателей эффективности светового действия. Мощность излучения сама по себе еще не гарантирует яркости света: ультрафиолетовое или инфракрасное излучение, каким бы мощным оно ни было, человеческим глазом не воспринимается. Сила светового потока определяется как отношение мощности излучения к его спектральному составу. Измеряется в люменах (лм).

Световая отдача — с точки зрения энергосбережения, ключевой параметр эффективности источника света. Он показывает, сколько света вырабатывает та или иная лампа на каждый ватт израсходованной на нее энергии.

Световая отдача измеряется в лм/Вт. Максимально возможная отдача равна 683 лм/Вт и теоретически может существовать только у источника, преобразующего энергию в свет без потерь. Световая отдача ламп накаливания составляет всего 10-15 лм/Вт, а люминесцентных ламп уже приближается к 100 лм/Вт.

Уровень освещенности — параметр, определяющий, насколько освещена та или иная поверхность данным источником освещения. Зависит от мощности светового потока, от расстояния источника света до освещаемой поверхности, от отражающих свойств этой поверхности и ряда других факторов. Единица измерения — люкс (лк). Эта величина определяется как отношение светового потока мощностью в 1 лм к освещенной поверхности площадью 1 кв.м. Иными словами, 1 лк = 1лм/кв.м. Приемлемая для человека норма освещенности рабочей поверхности по российским стандартам составляет 200 лк, а по европейским достигает 800 лк.

Цветовая температура — важнейший качественный параметр, определяющий степень естественности (белизны) света, испускаемого лампой. Измеряется по температурной шкале Кельвина (К). Цветовую температуру можно условно разделить на тепло-белую (менее 3000 К), нейтрально-белую (от 3000 до 5000 К) и дневную белую (более 5000 К). В жилых интерьерах обычно используют лампы теплого тона, способствующие отдыху и расслаблению, а в офисных и производственных уместны более холодные лампы. Наиболее естественная, а значит, и комфортная для человека, цветовая температура лежит в диапазоне 2800-3500 К.

Индекс цветопередачи — относительная величина, определяющая, насколько естественно передаются цвета предметов в свете той или иной лампы. Цветопередающие свойства ламп зависят от характера спектра их излучения. Индекс цветопередачи (Ra) эталонного источника света (т.е. идеально передающего цвет предметов) принят за 100. Чем ниже этот индекс у лампы, тем хуже ее цветопередающие свойства. Комфортный для человеческого зрения диапазон цветопередачи составляет 80-100 Ra.

Эксплуатационные характеристики — к важнейшим параметрам эффективности различных типов ламп относятся также средний срок службы, скорость включения и гарантированное число включений, конструктивные особенности исполнения (используемая арматура, разъемная/неразъемная конструкция, совместимость с разными типами патронов, габариты и дизайн изделия). От этих характеристик зависят расходы на эксплуатацию, которые вместе с продажной ценой определяют уровень рентабельности лампы.

---

Внимание! При полном или частичном копировании материалов данной статьи или другой информации с сайта www.electromirbel.ru, обязательно наличиеактивной ссылки, ведущей на главную страницу www.electromirbel.ru или на страницу с копируемым материалом. Гиперссылка не должна быть запрещена к индексации поисковыми системами (например, с помощью тегов noindex, nofollow и т.д.)!!!

---

Основные светотехнические характеристики светильников

    Освещенность. Это величина светового потока, приходящаяся на единицу площади освещаемой поверхности. Обозначается буквой Е, имеет размерность люкс (лк). 1лк=1лм/м

2. В отличие от таких характеристик, как световой поток и световая отдача, которые являются характеристиками непосредственно источника света, параметр освещенности показывает, насколько правильно подобраны светильники для данного конкретного помещения. Достаточно освещено рабочее место или нет. При проектировании освещения рассчитывается именно освещенность, которая нормируется в зависимости от вида зрительных работ.

    Нормы освещенности помещений различного назначения содержатся в Своде Правил СП 52.13330.2011 (Приложение К). Нормирование освещенности улиц и дорог – в разделе «Освещение селитебных зон» данного СП. Измеряют освещенность специальными приборами – люксметрами. Требования к измерениям установлены в ГОСТ Р 54944-2012 и ГОСТ Р 55707-2013.

    Цветовая температура. Любое тело, температура которого выше температуры абсолютного нуля (ноль градусов по Кельвину, или минус 273 градуса по Цельсию) излучает электромагнитные волны, в том числе и видимого глазом диапазона частот. Цветовая температура характеризует спектр излучения исследуемого источника света. Измеряется в градусах Кельвина и показывает, до какой температуры необходимо нагреть абсолютно черное тело, что бы спектр излучения этого абсолютно черного тела соответствовал спектру излучения источника света. Абсолютно черное тело предполагает такое свойство его поверхности, при котором все падающие на него световые лучи поглощаются им без отражения.

    Индекс цветопередачи. Этот индекс характеризует естественность и правильность передачи цветов. Обозначается Ra. Имеет максимальное значение 100 (для разных источников света принимает значение от 0 до 100), при котором мы видим цвета такими, как и при солнечном свете.  Он показывает, действительно ли мы зеленое увидим как зеленое, а красное как красное. Попробуйте осветить, светлую прозрачную штору экраном телевизора – при изменении картинки на экране цвет штор будет менять оттенок. А для нас важно, что бы мы видели все цвета естественно без искажений.

    Хотя в некоторых случаях наоборот важно подчеркнуть некоторые цвета. В таких случаях используют светильники либо с определенной цветовой температурой, либо с цветным излучением.

Яркость. Это отношение силы света в заданном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Определяется как отношение кд/м².

     Яркость измеряют яркомерами в соответствие с ГОСТ 26824-2010 и ГОСТ Р 55707-2013. Различают яркость светящихся поверхностей (светильников) и яркость освещенных поверхностей (дорожного покрытия, стен, фасадов зданий).

Светимость. Отношение светового потока к площади излучающей этот поток поверхности. Другими словами плотность светового потока на излучающей поверхности источника излучения, определяется как лм/м².

Коэффициент пульсаций освещенности. Характеризует изменение освещенности, вызванное изменением мгновенного значения напряжения питающей сети.

Кс=100(Еmax-Emin)/2Еср, где Еmax, Emin, Еср – максимальное, минимальное и среднее значение освещенности. Самый большой коэффициент пульсаций (с частотой питающей сети) у люминесцентных ламп, работающих с электромагнитными ПРА.

Методы измерения коэффициента пульсации освещенности установлены в ГОСТ Р 54945-2012.

Показатели ослепленности. Характеризуют слепящее действие, создаваемое светильником. Если сравнить два источника света с одинаковым световым потоком, но с существенно разными площадями излучающих поверхностей, то очевидно, что светильник с меньшей площадью излучающей поверхностью будет иметь большее значение яркости. И вероятность слепящего действия от него будет выше.

 

К разделу  СВЕТИЛЬНИКИ 

К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)

Свет и его характеристики (на основе модульной технологии)

Учебный модуль М–1

Физические явления, лежащие в основе передачи изображения

Цель изучения учебного модуля М-1:

в результате изучения учебного материала модуля Вы сможете:

• высказывать общее суждение о физических явлениях, лежащих в основе передачи и приема изображения;

• объяснять причинно-следственные связи между первичными идеями в области телевидения, их прогрессивным развитием и техническим воплощением на современном этапе, а также принципы преобразования оптического сигнала в электрический;

• анализировать информацию из различных источников по физическим основам телевидения;

• обрабатывать и преобразовывать информацию структурных схем.

Учебный элемент УЭ-1.1. Свет и его характеристики

Цель изучения учебного элемента УЭ-1.1:

в результате изучения учебного элемента УЭ-1.1 Вы сможете:

— классифицировать основные характеристики света;

— различать особенности и свойства цветного зрения.

Содержание заданий	Руководство по выполнению
Задание 1. Изучив параграф 1.1, заполните таблицу «Основные характеристики света»	Телевидение: Учебник для техникумов/К.Т.Колин, Ю.В.Аксентов, Е.Ю. Колпенская. Для выполнения задания 1 воспользуйтесь таблицей: понятие определение световой поток яркость оснащенность разрешающая способность глаза критическая частота цветное зрение

Задание 2. Выполните лабораторно-практическую работу №1 «Изучение характеристик света»

Для выполнения задания 2 воспользуйтесь методическими указаниями к выполнению работы:

Теоретический материал для обучающегося по учебному элементу УЭ-1.1

Свет и его основные характеристики

Свет жизненно важен для человека, поскольку с его помощью человек получает более 90 % всей получаемой информации об окружающем мире. Свет обеспечивает безопасность. На улице, дома и на рабочем месте благодаря правильному освещению мы избегаем несчастных случаев.

 В свете проявляются яркие цвета и формы, свойственные материальному миру. Самое лучшее и полезное освещение дает нам Солнце.

 Однако длительность дня ограничена и, кроме того, естественный свет не везде доступен. Поэтому нам приходится прибегать к помощи искусственных источников света, для работы которых требуется энергия.

 Магия так называемого «искусственного солнца» заключается в том, что оно способно дополнять или заменять естественное освещение, оптимизировать работу или отдых в любое время суток, подчеркивать архитектурные детали и декоративные элементы, а также насыщать или высвобождать пространство.

Свет − это воспринимаемое глазом (видимое) электромагнитное излучение, которое лежит в промежутке длин волн от 380 до 780 нм (1 нм = 10−9 м).

Световой поток представляет собой мощность излучения, оцененную с позиции его воздействия на зрительный аппарат человека.

 Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм.

 Эффективность источника излучения, показывающая, какой световой поток вырабатывается на 1 Вт потребляемой энергии, измеряется в люменах на ватт (лм/Вт) и носит название световой отдачи.

 Максимальная теоретически возможная световая отдача равна 683 лм/Вт и наблюдаться она может только у источника с длиной волны 555 нм, преобразующего энергию в свет без потерь. Излучатель, содержащий в своем спектре свет с другими длинами волн, всегда будет иметь худшую эффективность. Лучшие из современных ламп имеют световую отдачу, приближающуюся к 200 лм/Вт.

Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela − свеча), поэтому раньше единица измерения силы света называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

 Подобно силе света, яркость характеризует количество света, излучаемого или отражаемого в данном направлении, однако не в абсолютном выражении, а в отношении к площади излучающей (переизлучающей) поверхности. Таким образом, источник площадью 1 м2 и силой света 10 кд будет иметь такую же яркость, как источник площадью 0,5 м2 и силой света 5 кд. Их поверхности будут восприниматься человеческим глазом, как разные по размеру, но одинаково яркие, в этом и заключается физиологический смысл понятия яркости.

 Яркость измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м2).

 Освещенность показывает, сколько света падает на ту или иную поверхность. Освещенность равна отношению светового потока, упавшего на поверхность, к площади этой поверхности.

 Единицей измерения освещенности является 1 люкс (лк). 1 лк = 1 лм/м2.

 Освещенность − световой поток, падающий на единицу площади данной поверхности. Освещенность является характеристикой именно освещаемой поверхности, а не излучателя. Помимо характеристик излучателя, освещенность зависит также от геометрии и отражающих характеристик, окружающих данную поверхность предметов, а также от взаимного положения излучателя и данной поверхности.

 Распространенной ошибкой является попытка считать освещенность характеристикой излучателя. Нередко можно услышать некорректный вопрос: а какую освещенность дает эта лампа? Теперь ответ нам очевиден.

 Освещенность дает не лампа, а та часть ее светового потока, которая попала на интересующую нас поверхность. А то, сколько света дойдет до поверхности, зависит от расстояния до этой поверхности, ориентации лампы в пространстве, наличия отражающих или поглощающих свет объектов.

Основные свойства света

Сила света или яркость освещенной поверхности являются наиболее понятными характеристиками освещенности, оцениваемыми глазом. Многие опытные фотографы могут делать это с большой точностью и теряются лишь в условиях искусственного освещения или при работе в незнакомых географических широтах.

Абсолютная темнота, т. е. полное отсутствие видимого света, существует, и ее нетрудно получить. Абсолютного света не существует, если не считать таковым блеск самой яркой звезды. На Земле теоретически максимальный уровень.

В реальных условиях влажность, загрязнение, облачность, отражение от слоев воздуха с различной температурой и многие другие факторы снижают этот уровень. Диапазон существующей на Земле освещенности простирается от яркого солнечного света на экваторе до безлунной ночи. Фотографические и видеосистемы проектируются в расчете на надежное функционирование при наиболее сильной освещенности, а их способность работать в условиях слабой освещенности определяется совершенством аппаратуры.

Почти все факторы, влияющие на уровень освещенности, могут быть выявлены, определены и даже предсказаны. Хотя погодные условия меняются, можно рассчитать уровень освещенности, если известны широта местности, время года, время суток и состояние неба (ясно, облачно, тяжелые тучи и т. д.). Вышедшие из употребления калькуляторы экспозиции, основанные на этом принципе, обеспечивали достаточно высокую точность.

Белый, или дневной, свет — это совокупность электромагнитных излучений с различными длинами волн, которую глаз воспринимает как белый цвет. Распределение по длинам волн не всегда равномерно, но глаз способен компенсировать эти отличия. Все указанные «типы» света могут восприниматься глазом как«белый».

Труднее оценить спектральный состав света, т.е. совокупность электромагнитных излучений с различными длинами волн, составляющих видимый свет. Белый цвет — это смесь излучений со всеми длинами волн видимого спектра, от фиолетового до красного, в равных пропорциях; при фотографировании и видеозаписи полная гамма цветов воспроизводится с использованием сравнительно ограниченной чувствительности к полосам частот, соответствующих синему, зеленому и красному цветам. Аналогично действует человеческий глаз, который не обладает одинаковой чувствительностью ко всем длинам волн, а имеет пики и провалы чувствительности. Разные люди отличаются друг от друга чувствительностью к цветам или восприятием цветовых сигналов головным мозгом, подтверждением чему является, например, существование дальтонизма.

Некоторые источники света, которые воспринимаются глазом как «белые», на самом деле не являются таковыми. Головной мозг не различает бледные оттенки голубого, желтого, розового или другие слабо окрашенные цвета, если в какой-либо из этих цветов окрашено излучение единственного имеющегося в данный момент светильника, и воспринимает их как белые. Другие источники света выглядят как истинно белые даже в сравнении с дневным светом, однако это не так — в их цветовом спектре имеются «провалы», которые глаз не замечает, а фотопленка и аппаратура видеозаписи улавливают. Наиболее распространенными источниками света с таким дискретным спектром являются люминесцентные лампы. Существуют приборы для анализа цветового состава излучения, с помощью которых можно осуществить необходимую корректировку, а современные фотоэмульсии передающие телевизионные трубки специально делаются с определенным диапазоном работоспособности, что позволяет выполнить окончательную визуальную настройку изображения, исходя из очевидного согласования цветов. Даже ограниченные знания по рассматриваемому вопросу могут быть весьма полезны для получения оптимальных по качеству изображений.

Остальные свойства света легче поддаются пониманию, но и они бесконечно разнообразны. В зависимости от размера или площади источника света по отношению к предмету можно получить самые различные изображения последнего. Двумя предельными вариантами освещения можно считать: освещение, создаваемое, с одной стороны, совершенно белым светлым облачным небом над заснеженным пространством и, с другой стороны, — единственным прожектором с узким направленным пучком света ночью. Между этими предельными вариантами освещения существует множество других.

Характер освещения зависит от размера источника света и расстояния до него. Источник света площадью 1м2, расположенный над небольшим предметом на высоте 10см, создает освещение, эквивалентное освещению под открытым небом, а тот же источник, расположенный на расстоянии 10м, по характеру создаваемого освещения подобен маленькому узкому окну. Важное значение имеет угол падения света на предмет (который непосредственно связан сточкой наблюдения). Максимальное количество света, отраженного от обычного предмета, воспринимается в том случае, когда источник света расположен в непосредственной близости к точке наблюдения. Если свет падает на предмет с одной стороны, то половина предмета находится в тени; если к наблюдателю обращена теневая сторона, можно убедиться, что освещены лишь незначительная часть поверхности контуры предмета. Но источников света может быть несколько, и они создадут целый узор света и тени на наблюдаемом сюжете. Некоторые источники света могут показаться простыми, но на самом деле это не так. Одним из таких источников является солнце на ясном голубом небе — точечный источник белого света и гигантский источник рассеянного бледно-голубого света.

В том, что мы видим как «свет», могут быть скрыты разрывы непрерывности — моменты темноты. Люминесцентная лампа мерцает с частотой электросети (50-60 Гц). Высокочастотная стробоскопическая лампа также кажется источником непрерывного света, но на самом деле она производит сотни отдельных вспышек в секунду Световой импульс от лампы-вспышки кажется мгновенным, однако он продолжается в течение сравнительно длительного времени, около 50 мс; световой импульс от автоматической электронной импульсной лампы, производящей примерно такой же визуальный эффект, длится 1/50 мс.

Светотехнические параметры

Свет, улавливаемый человеческим глазом – это не что иное, как электромагнитное излучение, длина волны которого колеблется в пределах от 400 до 780 нм. Импульсы с параметрами, не входящими в эти границы, нашим зрением уже не воспринимается – это ультрафиолетовое (ниже 400 нм) и инфракрасное (выше 780 нм) излучение. Отрасль светотехники изучает количественные и качественные параметры, характеризующие специфические признаки всех излучающих свет приборов.

Основные количественные показатели осветительных устройств – это освещенность, яркость, сила света и световой поток. Для любых расчетов в светотехнике необходимо владеть некой базовой информацией, которая включает:

• Габариты помещения – ширину, длину, высоту;
• Коэффициенты отражения пола, стен и потолка;
• Расстояние между осветительным прибором и рабочей поверхностью;
• Коэффициент использования светильников;
• Тип и мощность применяемых ламп;
• Показатель требуемого уровня освещенности.

Оперируя исходными данными и дополнительной информацией, можно рассчитать цифровые значения каждого из четырех светотехнических параметров.

Освещенность

Эта физическая величина характеризует освещение поверхности, которое создается падающим на нее световым потоком. Освещенность рассчитывается в люксах (1 люкс – это 1 люмен на кв. метр поверхности) и находится в прямо пропорциональной зависимости от силы света осветительного прибора. Удаление светильника от освещаемой поверхности уменьшает освещенность в обратной пропорции к квадрату расстояния. А при наклонном падении лучей на поверхность уменьшение освещенности находится в зависимости от косинуса угла падения лучей.

Освещенность в светотехнике обозначается Е и рассчитывается по формуле:

В случаях, когда для проекта требуется составить точный план построения света, рассчитать освещенность помещений и найти необходимое количество светильников можно, воспользовавшись формулой:

Яркость

Этот параметр, который обозначается знаком L, характеризует яркость ламп и вычисляется в канделах на кв. метр. Это один из главных факторов, участвующих в световом восприятии человеческого глаза. L – это яркость поверхности, излучающей силу света в 1 канделу с поверхности в 1 кв. метр в перпендикулярном направлении.

Именно яркость определяет интенсивность ощущения от того или иного источника света. Грамотное распределение яркости зависит от расположения светильников и отражающих свойств различных поверхностей в помещении. И хоть наши глаза способны адаптироваться к перепадам яркости, резкие скачки вызывают ощутимое утомление.

Световой поток

Этот параметр, обозначаемый символом F (или Ф) и измеряемый в люменах, характеризует мощность излучения осветительного прибора и представляет собой количественный показатель той энергии, которую излучают источники освещения в телесном углу и которая протекает за принятую единицу времени по принятой единице площади.

В отличие от мощности излучения, измеряемой в ваттах, световой поток оценивается исключительно человеческим зрением и зависит от графика чувствительности глаза к различным длинам волн различимого света. Поскольку человеческий глаз обладает неодинаковой чувствительностью к различным длинам волн, имеющим разный цвет, то излучение равной мощности воспринимается им по-разному, в зависимости от цвета длины волны.

Сила света

Силой света называют пространственную плотность светового потока и рассчитывают как отношение исходящего от источника света потока к величине телесного угла, внутри которого он распространяется. Этот параметр обозначается символом I и измеряется в канделах.

Как следует из формулы, сила света неразрывно связана со световым потоком и выражает его отношение к величине телесного угла. Количественные показатели силы света позволяют судить о преимуществах и недостатках тех или иных осветительных приборов и потому имеют большую ценность. Для измерения этой величины используют специальные приборы – фотометры, показания которых, к сожалению, не отличаются высокой точностью. И дело не столько в устройстве, сколько в индивидуальных особенностях человеческого глаза, который и является главным инструментом фотометрии – науки, изучающей силу света.

световой поток, коэффициент отражения, яркость, освещенность

Источники света характеризуют с помощью следующих числовых показателей: световой поток, коэффициент отражения, яркость и освещенность.

Основные количественные показатели освещения

1. Измеряемый в люменах (лм) световой поток Ф можно выразить как количество излучаемой световой энергии.
2. Коэффициент отражения P показывает, какая часть падающего светового излучения отразилась от поверхности. Измеряется в процентах.
3. Под яркостью L, выраженной в канделах на квадратный метр (кд/м2), понимают световую энергию, которая была отражена в определенном направлении видимой поверхностью.
4. Освещенность E, измеренная в люксах (лк), характеризует интенсивность светового потока, приходящегося на единицу поверхности.

Чем больше освещенность, тем выше четкость освещаемых предметов. Слишком яркий свет приводит к быстрой утомляемости глаз, при длительном воздействии может вызвать головную боль и нарушения зрения. Это обязательно нужно учитывать при подборе мощности лампы для светильника. Считается, что для повседневной работы достаточна освещенность в 300 лк, для чтения и работы за компьютером — 500 лк, для работ, требующих разглядывания мелких деталей (например, черчения) необходимо повысить освещенность рабочего места до 750 лк.

Сравнительная характеристика различных источников света

Значение светового потока, который создает источник света, указывается в спецификации или техническом паспорте прибора. Ориентировочно этот параметр рассчитывают на основе показателя мощности, потребляемой лампой.

• У лампы общего назначения (ЛОН) мощностью 20 Вт световой поток равен 250 лм, при 40 Вт составляет 400 лм, при 60 Вт — 700 лм, при 75 и 100 Вт — 900 и 1200 лм соответственно.
• Аналогичные значения светового потока можно получить с помощью люминесцентного эквивалента, мощность которого примерно в 4 раза меньше, чем у обычной лампочки. Так, для замены лампы ЛОН, потребляющей 20 Вт, используют люминесцентный аналог мощностью 5-7 Вт, для лампы 60 Вт — 15-16 Вт.
• При использовании лампы на светодиодах эквивалент подбирают мощностью примерно в 8 раз меньше, чем у лампочки накаливания. Поэтому 40 Вт заменяются мощностью 4-5 Вт, 100 Вт —12-15 Вт.

Светодиодная лампа — экономичный, экологически чистый и безопасный источник света. Приборы на основе светодиодов получили широкое распространение. Все чаще и в бытовых светильниках, и в наружном уличном, и промышленном освещении устаревшие аналоги заменяют на светодиодные.

Световые величины и единицы

Световой поток — мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.

Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 — 3200.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).

Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.

Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм² при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.

Сила света — пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела.

Освещенность — поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

Единицей освещенности является люкс (лк), равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м², т. е. равный 1 лм/1 м².

Яркость — поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м²).

Светимость (светность) — поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единицей светимости является 1 лм/м².

Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)

Наименование величины	Наименование единицы	Выражение через единицы СИ (SI)	Обозначение единицы
			русское	между- народное
Сила света	кандела	кд	кд	cd
Световой поток	люмен	кд·ср	лм	lm
Световая энергия	люмен-секунда	кд·ср·с	лм·с	lm·s
Освещенность	люкс	кд·ср/м2	лк	lx
Светимость	люмен на квадратный метр	кд·ср/м2	лм·м2	lm/m2
Яркость	кандела на квадратный метр	кд/м2	кд/м2	cd/m2
Световая экспозиция	люкс-секунда	кд·ср·с/м2	лк·с	lx·s
Энергия излучения	джоуль	кг·м2/с2	Дж	J
Поток излучения, мощность излучения	ватт	кг·м2/с3	Вт	W
Световой эквивалент потока излучения	люмен на ватт	кд·ср·с3 кг·м2	лм/Вт	lm/W
Поверхностная плотность потока излучения	ватт на квадратный метр	кг/с3	Вт/м2	W/m2
Энергетическая сила света (сила излучения)	ватт на стерадиан	кг·м2/(с3·ср)	Вт/ср	W/sr
Энергетическая яркость	ватт на стерадиан-квадратный метр	кг/(с3·ср)	Вт/(ср·м2)	W/(sr·m2)
Энергетическая освещенность (облученность)	ватт на квадратный метр	кг/с3	Вт/м2	W/m2
Энергетическая светимость (излучаемость)	ватт на квадратный метр	кг/с3	Вт/м2	W/m2

Примеры:

Тип лампы	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Примерная сила света, кд
Свеча			1
Лампа накаливания Б235-245-100	100	1380	100
Лампа люминесцентная ЛБ 40	40	2800
Ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250	250	13000
Обычный светодиод	0,015		0,001
Сверхяркий светодиод	5		3

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК»
Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.
М.: Издательство МЭИ, 1998

Вернуться к списку

4 Основные характеристики света, которые должен знать каждый фотограф

Если есть один важный ингредиент для фотографии, это свет, а фотография — это не что иное, как письмо и рисование светом. На самом деле не имеет значения, сколько денег вы вкладываете в свои объективы и камеры, если бы они не могли собирать, фокусировать, направлять и записывать свет, ваше оборудование было бы не чем иным, как набором бумажных утяжелителей с завышенной ценой. Но создание изображения не полностью зависит от камеры. Фотографу нужно уметь использовать свет.

Чтобы использовать силу, динамизм и своеобразную природу света, фотографу абсолютно необходимо установить настоящие отношения со светом. Как и в человеческих отношениях, понимание является ключевым компонентом. Любой фотограф, желающий полностью раскрыть свой творческий потенциал, должен также обратить внимание на жизненно важные характеристики света.

Есть некоторые фундаментальные характеристики света, которые нам необходимо понять и научиться использовать, когда мы начинаем фотографировать.Без этого вы не сможете создавать визуально привлекательные фотографии, которые будут выделяться среди остальных. Как только вы поймете свет, вы станете одержимы им, что вы всегда будете держать глаза открытыми, чтобы получить какой-то отличный свет и о том, как использовать его для создания потрясающих фотографий.

Вот некоторые из основных характеристик света:

1. Количество или интенсивность света

При входе в любую среду, где вы собираетесь сделать фотографию, первая характеристика света — естественного или искусственного — должна Обратите внимание на это «Интенсивность.”

Интенсивность света также может быть обозначена как количество света, и это относится к тому, насколько ярким или тусклым является источник света. Это просто способ говорить о количестве или силе присутствующего света. Интенсивность света также можно использовать для представления настроения сцены; например яркий свет, такой же веселый или драматичный, и тусклый свет, такой же загадочный или меланхоличный.

В качестве практического примера представьте, как ваши глаза реагируют, когда вы входите в тускло освещенную комнату, проведя некоторое время в ярко освещенной комнате; на мгновение вы практически ничего не видите — все недоэкспонировано.Или, когда вы входите в ярко освещенную комнату после пребывания в тускло освещенной комнате, свет немного подавляет — все передержано.

Камера очень похожа на свет; недостаточно света недоэкспонирует, а слишком много света переэкспонирует.

Пока вам нужно подождать несколько мгновений, пока ваши глаза приспособятся к изменениям интенсивности света, вы можете просто изменить настройки диафрагмы, выдержки и уровня ISO (, треугольник экспозиции ), чтобы контролировать интенсивность .Допустим, вы хотите пострелять на пляже. Лучше всего подождать примерно час до заката, так как количество света значительно ниже, чем в полдень, когда вы рискуете переэкспонировать части ваших фотографий. В противном случае вам придется внести некоторые продуманные изменения в настройки камеры, чтобы получить правильную экспозицию.

В ситуациях с интенсивным освещением обычно рекомендуется использовать низкое значение ISO, высокую скорость затвора или маленькую диафрагму (, большое число f, ).Одна или несколько из этих регулировок служат для уменьшения интенсивности света, записываемого вашей камерой, тем самым предотвращая размытие изображений.

Тот же принцип применим и к противоположному сценарию; съемка в среде с меньшим количеством доступного света потребует от вас увеличения ISO, уменьшения выдержки или увеличения диафрагмы. Каждая из этих регулировок позволяет получить больше света и поможет вам избежать затопления фотографий в темноте.

2. Качество или жесткость света

Качество света — это не то, что мы можем измерить.Напротив, это то, что мы описываем, основываясь на визуальном восприятии; свет бывает мягким или жестким ( или аналогичный описательный вариант ).

Мягкий свет ненаправлен и обычно исходит от рассеянного источника. Тени, создаваемые мягким светом, нечетко очерчены, но мягкие. Когда вы используете вспышку и направляете вспышку в белый зонт, например, вы рассеиваете свет и смягчаете его, или в пасмурный день солнечный свет рассеивается облачным покровом, и все небо становится огромным и мягким. источник света.Мягкий свет помогает создавать плавные, постепенные переходы от светлого к темному, не вызывая появления сильных теней.

Жесткий свет — резкий, направленный, отбрасывающий сильные тени и яркие блики. Если вы когда-либо пытались запечатлеть кого-то под полуденным солнцем, вы, вероятно, заметили, что черты лица вашего объекта — особенно глаза, нос и шея — отбрасывают или окружены резкими тенями. Между светлыми и темными участками будет огромный диапазон вариаций интенсивности, и это типичная черта жесткого света.

Источники света, размер которых меньше размера объекта, отбрасывают резкие тени, а источники света большего размера, чем объект, отбрасывают более мягкие тени. Таким образом, чем больше источник света относительно объекта, тем мягче свет.

Примечание: Если вас смущают резкие тени, отбрасываемые Солнцем, хотя Солнце огромно, огромное расстояние от Солнца до Земли делает его относительно небольшим источником света по сравнению с Землей. Таким образом, в яркий солнечный день тени, отбрасываемые Солнцем, имеют очень сильные, четко очерченные края.

Фотографы-портретисты в подавляющем большинстве предпочитают мягкий свет, потому что он воспринимается как более лестный. Как упоминалось выше, фотографы используют широкий спектр устройств, известных как модификаторы, чтобы смягчить резкий свет своих вспышек и вспышек. Однако естественный свет также может рассеиваться; Съемка в пасмурный день или использование солнечного света, проникающего через окно, может создать красивый мягкий свет.

Как правило, чем больше источник света по отношению к объекту, тем мягче будет свет.Перемещение источника света ближе к объекту, если возможно, также поможет смягчить свет.

Что касается интенсивности света, то чем ближе источник света, тем выше интенсивность света и чем дальше свет, тем тусклее свет.

Следовательно, это не означает, что жесткий свет бесполезен; Жесткий свет при правильном использовании может придать портрету яркую драматичность. Качество света, который предпочитают использовать, сводится к художественному выбору, но первый шаг к тому, чтобы быть готовым к принятию таких решений, — это понимание качества света — мягкий или жесткий свет — и его фундаментальное влияние на создаваемые вами фотографии. .

3. Цвет или температура света

Цвет или температура света все зависит от настроения. Фотография может иметь цветовой оттенок или оттенок, который кажется зрителю «холодным» или «теплым» светом. Это, конечно, не имеет ничего общего с погодой в то время, когда была сделана съемка, но может меняться в зависимости от времени суток или от типа освещения, в котором она была сделана.

В отличие от того, что мы воспринимаем глазами, свет обычно не является кристально чистым — у него действительно есть цвет, и этот цвет может меняться при определенных условиях.Например, фотография, сделанная в глубокой тени, может иметь голубоватый оттенок; это кадр, который мы бы назвали крутым. И наоборот, золотой свет заката превратится в теплый снимок.

Цветовая температура измеряется по шкале Кельвина и колеблется от примерно 1000 К на теплом красном конце до 10 000 К на холодном синем конце шкалы. Для сравнения: дневной свет и электронная вспышка попадают в диапазон от 5000 до 5500 ° K; вольфрамовые лампы / лампы накаливания рассчитаны на температуру от 2500 ° K до 2800 ° K.

Цвет, излучаемый черным телом по линейной шкале от 800 до 12200 кельвинов. Изображение Бхутаджата

Цветовая температура оказывает огромное влияние на фотографию. В зависимости от того, какой тип освещения вы используете для своего объекта, он может вызвать нежелательный оттенок цвета на ваших снимках. Чтобы обойти эту проблему и убедиться, что ваши фотографии точно воспроизводят сцены, которые вы снимаете, вам придется настроить баланс белого камеры, чтобы выровнять ситуацию.

Однако это еще одна область, где много субъективизма.Холодную сцену можно согреть, тёплую — охладить, что невероятно легко сделать с помощью цифровой фотографии. Кроме того, если вы снимаете в формате RAW, вы можете исправить цветовую температуру в Lightroom, Photoshop, GIMP или в любом другом редакторе изображений. Базовое понимание цветовой температуры и баланса белого даст вам больший творческий контроль над фотографией.

4. Направление света

Помимо контроля количества, качества и цвета используемого освещения, фотограф-портретист также имеет некоторый контроль над «формой» лица своего объекта.Как? Диктовав направление, из которого исходит свет. Направление света также определяет длину теней, и эти тени отвечают за создание ощущения глубины в изображениях!

Это довольно просто в студийной обстановке. Все, что вам нужно сделать, это переместить ваш основной источник света (, основной свет, ) в положение, при котором создается желаемый вид; то, как свет отражается в глазах модели, как он обтекает лицо, направление и сила тени от носа. Если используется установка с несколькими источниками света ( для волос, обода и заполняющих источников ), положение этих других источников света также можно настроить для точной настройки всего и дальнейшего воздействия на форму лица.

Вот несколько сценариев, основанных на направлениях света:

• Когда свет попадает на объект прямо спереди, свет может выглядеть немного плоским, при этом на объекте не видно много деталей. У него не будет много теней и, следовательно, не будет большой глубины.
• Если свет падает на объект под углом, скажем, 45 или 60 градусов, создаются тени, и в результате изображение становится более глубоким.

Иллюстрация трехточечного освещения. Изображение от Theonlysilentbob

• Если свет падает на объект сбоку, это помогает создавать драматические изображения.Возможно, вам понадобится использовать отражатели или заполняющий свет на противоположной стороне, чтобы заполнить темные тени.
• Если свет падает на объект сзади, он создает силуэт. Если задняя подсветка используется в качестве дополнительного источника света вместе с другой ключевой лампой, которая освещается под углом, сбоку или спереди, то задняя подсветка может помочь создать красивый обводной свет.

Быть такой точной намного сложнее при работе на открытом воздухе с солнцем в качестве основного источника света. В этом случае, поскольку солнце нельзя двигать, вам придется перемещать объект, пока не получите желаемый вид.

Почему направление света так важно? Потому что это влияет на восприятие портрета зрителем. Например, освещение «бабочка» — это техника освещения, которая создает симметричную тень в форме бабочки под носом объекта и подчеркивает выступающие скулы и хорошую кожу. Чтобы добиться этого гламурного образа, абсолютно необходимо, чтобы освещение попадало на лицо вашего объекта очень определенным образом. Направление света может сделать или прервать выстрел.

Не забудьте — контраст в свете

Контраст в свете означает разницу в яркости между самыми яркими и самыми темными частями изображения, которая представляет собой контраст между светлыми и темными областями. Светлые участки — это самые яркие части изображения, а тени — более темные области изображения.

Контрастность изображения можно увеличить, разумно осветив объект. Вам понадобится больше теней для лучшего контраста и меньше теней для меньшего контраста.

Высококонтрастное изображение будет иметь яркие блики и темные тени с диапазоном тонов / цветов между ними, тогда как низкоконтрастное изображение будет иметь только узкий диапазон тонов. В результате высококонтрастные изображения выглядят поразительно, а низкоконтрастные — плоскими и тусклыми.

Понимание этих четырех характеристик света — количества, качества, цветовой температуры и направления — волшебным образом не сделает из вас лучшего фотографа. Информация, конечно, важна, но бесполезна, если вы не готовы перенести ее от теоретического к практическому.Свет — это все в фотографии. Узнайте, как работает свет, и научитесь его оценивать. Как только вы примените эти навыки, вы будете на правильном пути к тому, чтобы стать фотографом, которым вы хотите быть.

Дополнительные ресурсы:

Характеристики света.

Характеристики света.

COMM 242, Расширенные новости Фотография (фотожурналистика)
(преподаватель: Росс Коллинз, Государственный университет Северной Дакоты)

Знакомство с освещением для фотожурналистов

Примечание. Многие из этих фотографий были сделаны студентами фотожурналистов в COMM 242.

Три характеристики света:

Интенсивность

Свет может изменяться по интенсивности в 1000 раз. Наш глаз автоматически контролирует эту интенсивность, открывая и закрывая радужную оболочку. Мы можем увидеть этот эффект, когда входим в темную комнату снаружи или выходим в яркий солнечный день изнутри — пока наш глаз не настроит объекты, либо слишком темные, чтобы их можно было увидеть (недоэкспонированные), либо слишком размытые, чтобы их можно было увидеть (переэкспонированные). Камера использует три настройки для управления интенсивностью: диафрагму (f / ступени), выдержку и чувствительность пленки / сенсора (число ISO).

Фотография внизу слева представляет собой пример света высокой интенсивности. Пляжи и снег отражают солнечный свет, чтобы добавить интенсивности (фото Коллин Такнер). Внизу справа приведен пример света низкой интенсивности. Звездный эффект на свете мог быть усилен фильтром над линзой (фото Иеремии Утечта).

Качество

Свет воспринимается как жесткий или мягкий . Жесткий свет сильно направлен, отбрасывая глубокие тени и яркие блики.Мягкое освещение обычно бывает ненаправленным или исходит от рассеянного источника, такого как окно, флуоресцентный свет или туманный день.

На левой фотографии ниже показан пример типичного резкого солнечного света в полдень, затемняющего глазницы и область под носом. Хотя это может быть нормально для случайных снимков, фотожурналисты обычно стараются избегать сильного солнечного света, используя вспышку, чтобы заполнить тени, или делая снимки в другое время дня (фото Крейга Сноудена).

На правом фото используется мягкий свет, возможно, из-за слегка пасмурного дня, чтобы подчеркнуть мягкий характер ребенка (фото Кэтрин Гленнон).Это фото считается высоким ключом , то есть составлено в основном из светлых тонов. Сдержанные изображения , такие как снимок Фарго в сумерках выше, состоят в основном из темных тонов.

Направление

Мы судим о форме и текстуре вещей в нашем окружении в основном по тому, как свет падает на эти объекты. Изображения могут выглядеть одномерными и плоскими в зависимости от угла падения света.

В студии фотографы могут тщательно контролировать направление, чтобы получить желаемый эффект.Стандартная студийная установка с четырьмя источниками света использует один источник света под углом 45 градусов в сторону и под углом 45 градусов над объектом в качестве основного источника света. Тени осветляются или «раскрываются» вторым светом, обычно немного выше камеры, заполняющим светом. Объект выделяется на фоне за счет освещения фона, и, как правило, четвертый свет падает на затылок, свет для волос, чтобы еще больше добавить глубины и создать интересный световой эффект обода. Однако на стандартной студийной фотографии слева (фотограф неизвестен) свет для волос был убран, чтобы не акцентировать внимание на лысине!

Посмотрите восьмисерийный видеоролик на YouTube, посвященный студийному освещению.Фотограф говорит с очаровательным шотландским акцентом, хотя имеет тенденцию быть немного сексистским. Однако его демонстрация освещения полезна и исчерпывающа.

Фотожурналисты могут иногда делать официальные студийные фотографии, но обычно у них нет такого большого контроля над освещением. В реальном мире они пытаются работать с тем, что у них есть, поэтому им приходится тщательно оценивать окружающий свет, то есть свет вокруг них. Иногда они добавляют к этому свету заполняющую вспышку или отражатели.

Фотографии, освещенные вспышкой на камере , как правило, имеют плоский, одномерный вид «выходящего из пещеры». Как правило, это непривлекательно, и большинство фотожурналистов стараются избегать этого, если могут. Фотография внизу справа является примером этого (фото Росс Коллинз).

Оконный светильник обычно смягчает резкие лучи и падает под более интересным углом, часто сбоку и сверху. Эта фотография внизу слева на самом деле является примером необычно сильного оконного света, хотя она все же льстит форме и текстуре портретов (фото Стейси Кваст).

Обычно мы видим объекты, освещенные сверху. Свет, падающий из-под лица, необычен, даже тревожит, иногда вызывая призрачное изображение, которое фотожурналисты называют освещением вурдалака. Однако на фотографии ниже при освещении свечей используется более мягкое освещение ghoul , цветовая температура свечи уравновешивает изображение с сильным оранжевым оттенком (фото Шоны Кауфилд).

Сильный свет сзади может выделить волосы и даже помочь придать форму объектам на переднем плане, но избежать недоэкспонирования объекта может быть сложно.В примере справа лицо объекта темное. Его можно было осветлить с помощью заполняющей вспышки или, в некоторой степени, в Photoshop (фото Крейга Сноудена).

Фотографии с задней подсветкой могут дать интересный эффект обода свет , который отделяет центр интереса от фона с помощью динамического свечения. Проблема, опять же, в недоэкспонировании объекта. Ободовой светильник на фотографии справа добавляет интереса к типичному в остальном внутреннему строению (фото Мэтта Перрина).

Сильный свет, царапающий сбоку или сзади объекта, иногда называют текстурным светом , потому что он резко подчеркивает текстуру и тени, как на фотографии с тенями снега (Брэд Холсте). Однако, как правило, подчеркивать текстуру лиц — не лучшая идея, если только модель не молодая, с безупречной кожей.

Цветовой баланс

«Белый» свет имеет цветовой оттенок. Наши глаза автоматически приспосабливаются к этому. Пленки или датчиков нет. Цветовой оттенок можно измерить в градусах Кельвина; чем выше число, тем больше свет отклоняется в сторону синего конца спектра. В флуоресцентном свете отсутствует часть спектра, поэтому он обычно имеет холодный зеленоватый оттенок. Лампы накаливания имеют низкую цветовую температуру, около 3000 градусов К, поэтому выглядят оранжевыми. Свечи еще более оранжевого цвета (1500 градусов К), как вы можете видеть на фотографии выше.Как правило, мы должны корректировать цветовой баланс для наиболее естественного изображения либо в Photoshop, либо при коррекции баланса белого в некоторых цифровых камерах. Конечно, иногда нам нравится необычный цветовой баланс, особенно если он ближе к более теплой стороне спектра.

Ниже показано преимущество более теплого света утром или вечером (фото Крейга Сноудена). Обычно мы находим этот цветовой оттенок привлекательным, в то время как более голубой полуденный свет выглядит резким. Справа находится лампа накаливания, расположенная за пределами камеры, которая придает изучаемому объекту светящийся оранжевый оттенок.Однако некоторые фотографы сочли бы это неприемлемым (фото Эрики Графф). Фотографии при флуоресцентном освещении обычно выглядят холодными и слегка зеленоватыми, и их необходимо сбалансировать (фото сотрудника книжного магазина ниже, фотограф-студент неизвестен).

Вернуться к ресурсам класса.

Основы цифрового освещения и фотографии

Основная цель освещения — сделать сцену ярче.Но это еще не все. Освещение могло передать настроение, чувство, реакцию. Если все сделано правильно, правильное освещение — мощный инструмент повествования. С другой стороны, небольшая ошибка может испортить сцену, потратив всю эту тяжелую работу напрасно! Если вы не работаете в большой студии, велика вероятность, что вы сделаете собственное освещение.

Работа со светом может сделать ваши рендеры горячими или холодными. Цвет выбранного света, расположение источника света, переход света в тени и т. Д., все эти элементы играют решающую роль в качестве визуальных эффектов.

Хотя освещение может создать или разрушить сцену, его не следует использовать для исправления плохих материалов. Вам нужно потратить время на настройку всех компонентов сцены, чтобы не было больших задержек. Вот почему стоит изучить принципы реального освещения, если вы хотите стать успешным 3D-аниматором. В этом руководстве давайте поговорим о 5 характеристиках света и о том, как правильно применить каждую из этих характеристик для улучшения вашей работы:

5 характеристик света

Какие 5 характеристик света? Если вы работаете над освещением 3D-сцены, вы должны знать следующие типы света:

Направление: Куда исходит свет
Интенсивность: Яркость источника света
Цвет: Цвет выбранного света (например: желтый, белый, синий, красный и т. Д.))
Контраст: Переход между светлыми участками и тенями
Качество света: Внешний вид краев тени, отбрасываемых источником света. Тени мягкие или жесткие?

Фото: gcapture

Направление

Одна из первых вещей, о которой вы должны подумать при создании ощущения формы и текстуры в кадре, — это направление света. Откуда исходит свет? Он идет спереди, сбоку или сзади вашего объекта? Направление источника света влияет на ширину теней, а тени дают ощущение формы и текстуры.

Создание интересных теней идет рука об руку с созданием интересного освещения. Если вы хотите добиться идеального освещения, вам также следует подумать о тенях, которые отбрасываются в сцене. Почему? Человеческий глаз мог видеть в трех измерениях: высоте, ширине и глубине. Но на экране глаза могли воспринимать только высоту и ширину. Добавление теней придает четкость визуальным эффектам, позволяя глазу видеть стереоскопически, что придает глубину сцене.

Интенсивность

Насколько ярки ваши источники света? Он яркий или тусклый? Интенсивность освещения может повлиять на визуальные эффекты окончательного изображения.Экспериментируя с разной интенсивностью света, вы можете создавать разные настроения и эффекты. В зависимости от интенсивности источника света он может сделать визуальные эффекты драматичными или полностью размыть их.

В кинопроизводстве интенсивность света может использоваться для передачи определенного настроения. Например, ярко освещенная сцена передает жизнерадостность, в то время как более тусклая сцена может передать меланхолию, загадочность или напряжение.

Если, скажем, вы хотите создать солнечный день, подумайте об использовании точечного света, потому что этот источник света излучает свет во всех направлениях.Установите интенсивность точечного света на 150% или около того, чтобы яркость была равномерной. С другой стороны, если вы хотите осветить вечернюю сцену, например тусклый уличный фонарь, выберите точечные светильники. Установите интенсивность около 60%. Нет определенной настройки для интенсивности света, вы должны почувствовать настройку, чтобы интенсивность была правильной.

В Maya интенсивность по умолчанию равна 1. Вы можете настроить интенсивность света с помощью редактора атрибутов. Если интенсивность света слишком высока, свет «задует» вашу сцену.Если интенсивность слишком низкая, визуальные эффекты будут слишком темными.

Цвет

Какого цвета источник света нужен, чтобы сделать сцену ярче? Цвет света имеет огромное влияние на повествование. Он может передавать разные настроения или сообщения. Цвет света может прояснить мотивацию, показать время дня и даже определить значение произведения. Цвет света также можно использовать для создания творческих эффектов. По сути, цвет света дает вашей аудитории важные подсказки о сцене.

Холодные и теплые тона

Светлый цвет можно охарактеризовать как холодный или теплый. Прохлада или теплота цвета относится к легкому оттенку света, а не к общему цвету света. Например, художник использовал бы оранжевый свет, чтобы изобразить закат, или блеск желтого света, чтобы предположить солнечный день.

Холодные цвета включают зеленый, синий и фиолетовый. Эти цвета могут казаться успокаивающими, но также могут казаться холодными или угнетающими.Холодные цвета часто используются для обозначения безмерного богатства (зеленый), надежности (синий) или загадочности (фиолетовый / пурпурный).

К теплым цветам, с другой стороны, относятся красный, оранжевый и желтый. Эти цвета часто воспринимаются как успокаивающие, но они могут представлять негативные эмоции, в зависимости от того, как использовались теплые цвета. Например, красный цвет может обозначать страсть или гнев, желтый — веселье или трусость, а оранжевый — творчество или лукавство.

Цветовая температура

Цветовая температура — это интенсивность синего или желтого оттенка, создаваемого источником света.Желтоватый свет имеет низкую цветовую температуру, а голубоватый свет — высокую цветовую температуру. Идею цветовой температуры лучше всего можно объяснить, представив пламя; синяя часть пламени горячее, чем желтое пламя вокруг нее.

Контраст

Способ распространения света заключается в том, что он распространяется, и когда это происходит, он становится тусклее. Контрастность — это соотношение между темными и светлыми частями сцены (черным и белым). Этот световой эффект создается, когда сила света с одной стороны объекта больше, чем с другой.Эффект показывает, как светлые участки переходят в тени.

Как правило, яркие области сцены — это светлые участки, а темные — тени. Между светом и тенями находятся свет, полутона и темнота. Контрастность увеличивается за счет создания большего количества теней и наоборот. Если детали тени слишком темные, значит изображение слишком контрастное. Перемещение света внутрь и наружу повлияет на края теней.

Высококонтрастные изображения имеют полный диапазон тонов, включая яркие светлые участки и темные тени.С другой стороны, низкоконтрастные изображения имеют меньший диапазон тонов.

Качество света: жесткие и мягкие тени

Края теней можно охарактеризовать как жесткие или мягкие. Жесткие тени создаются, когда размер источника света меньше размера объекта. С другой стороны, мягкие тени создаются, когда источник света больше, чем объект. Расстояние света от объекта также является фактором, влияющим на мягкость или жесткость света.Если вы удвоите расстояние источника света от объекта, интенсивность света уменьшится на одну четверть. Когда вы уменьшаете вдвое расстояние между источником света и объектом, интенсивность света увеличивается в четыре раза.

Тени можно использовать как инструмент повествования; они могли подсказать зрителям важные аспекты сцен. Например, тени часто четкие и темные в солнечные дни, потому что солнечный свет интенсивен. Это называется жестким освещением. В пасмурный день тени не такие, как определено, а края мягкие.Это происходит, когда слои облаков рассеивают интенсивный солнечный свет. Это называется мягким освещением.

Работа с фарами

Ключ

Ключ относится к распределению света и тени в сцене.

Освещение High Key

Освещение в высоком ключе — это тип низкоконтрастного освещения, создающего минимальные тени. Установка отличается ярким освещением и минимальным количеством глубоких или темных теней. Экспозиция немного плоская и состоит в основном из средних тонов и светлых участков.

Освещение в высоком ключе обычно передает приподнятое или позитивное настроение. Эта настройка освещения часто используется в ситкомах, ромкомах, новостях и игровых шоу, потому что настройка освещения лестная или снисходительная. Благодаря этому свет выглядит хорошо со всех сторон; объект может двигаться практически в любом направлении и сохранять тот же вид и ощущения.

Эту настройку освещения можно выполнить, установив фонари в стандартное 3-точечное положение освещения. Установите основные источники света примерно на 45 градусов выше объектов.Ключевой свет для объекта слева будет работать как заполняющий свет для объекта справа, и наоборот. Установите дополнительный крайний свет, чтобы у каждого объекта была своя подсветка. Свет должен быть достаточно мягким и одинаковой интенсивности.

Фото: lifehacker.com

Низкое освещение

Сдержанное освещение — полная противоположность высокому ключу. Это определенный, высококонтрастный вид освещения, от ярких до очень темных теней. В сдержанной сцене есть яркие области, но освещение сосредоточено на конкретном предмете, чтобы привлечь внимание аудитории.Эта настройка освещения предназначена для разделения объекта и окружающей среды, чтобы создать иллюзию изоляции или уязвимости.

Поскольку объект съемки определяется неярким светом, его часто используют в сценах с растущим напряжением. Сдержанное освещение часто применяется в драмах, ужасах и романтических сценах.

Освещение силуэта

Эта схема освещения придает четкость объекту за счет использования единственного источника света.Чтобы усилить драматический эффект, объект не должен отражаться от рассеянного света. Установите свет позади объекта, затем осветите фон. Оставьте объект в тени, чтобы выделить силуэт.

Драматическое освещение

Интенсивная сцена требует эмоционального освещения. Для таких сцен удалите рассеивающий материал с передней части источников света. Это увеличит жесткость теней. Разместите ключевой и заполняющий свет дальше друг от друга, лучи света должны быть разделены между этими источниками света.Свет, отражающийся от объекта, образует жесткую линию тени. При правильной маркировке свет должен передавать темные, сильные эмоции.

То, как вы освещаете сцену, будет зависеть от настроения, которое вы пытаетесь изобразить. При освещении сцены следует иметь в виду, что сначала необходимо разработать стратегию освещения. Это означает планирование установки, а также ключевого цвета, контраста и качества света.

Когда все сделано правильно, освещение может быть использовано в ваших интересах, так что продолжайте экспериментировать с разными источниками света для создания различных эффектов.Используйте тусклый свет, цветной свет, яркий свет и даже отрицательный свет, чтобы ваша сцена выглядела хорошо. Конечно, добавление собственного творческого чутья сделает каждую сцену еще более заметной. Не беспокойтесь о правилах слишком сильно. Просто изучите основы, узнайте, как работают определенные инструменты, и начните исследовать различные возможности.

За вами!

Теперь вы знаете, каковы 5 характеристик света.

Далее, я хотел бы знать:

Какой у вас вопрос №1 о цифровом освещении?

Дайте мне знать в комментариях ниже.

освещения — Каковы характеристики света?

Физические свойства света: интенсивность (или количество), направление, длина волны (или цвет), полярность и когерентность.

Интенсивность — это просто яркость света, по крайней мере, если не учитывать тот факт, что человеческий глаз более чувствителен к одним цветам, чем к другим. Человеческий глаз наиболее чувствителен к зеленому свету, затем к красному и наименее чувствителен к синему свету. Зеленый свет той же интенсивности, что и синий, воспринимается ярче.

Свет также «движется» в определенном направлении в виде луча. Он может быть отражен, при отражении от поверхностей и может быть преломлен, на границе между двумя прозрачными материалами (например, воздухом и стеклом) и изменить направление. Большинство источников света излучают свет одновременно во всех направлениях, например солнце, огонь или лампочки (не обращая внимания на тень от розетки). Используя отражатели и линзы, многие искусственные источники света построены так, чтобы излучать свет в более или менее определенном направлении в виде луча света, например.грамм. фонари или автомобильные фары.

Длина волны света — это то, что мы воспринимаем как цвет. Более длинные волны воспринимаются как цвета на красной стороне радуги, а с более короткими длинами волн мы перебираем оранжевые, желтые, зеленые и синие цвета, пока не достигнем самых коротких длин волн, которые мы можем видеть.

Полярность и когерентность — это свойства света, которые человеческий глаз не воспринимает напрямую, но они играют роль во многих физических приложениях. Контроль полярности света e.грамм. важна для ЖК-дисплеев, а когерентность важна для лазеров и голограмм.

Я не уверен, что должно означать слово «качество» в вашем первом списке. Контрастность и жесткость не являются прямыми свойствами света, а больше связаны с тем, как мы воспринимаем взаимодействие между различными источниками света.

Контраст наблюдается, если два соседних объекта отражают свет с разной интенсивностью, как один темный и один яркий объект. Иногда термин контраст также используется для разных длин волн (цветовой контраст), например.грамм. граница между красным и зеленым объектом может восприниматься как «контрастная», даже если оба объекта имеют одинаковую яркость.

Свет кажется жестким и будет отбрасывать отчетливые тени, если объект освещен только светом, исходящим с одного направления, например на улице в яркий солнечный день, когда солнце является единственным значительным источником света. Свет, исходящий со многих сторон, считается мягким или рассеянным, в отличие от жесткого. Снаружи в пасмурный день свет от солнца рассеивается облаками и будет исходить со многих сторон, а не только из одной точки солнца, и вы увидите, что объекты не отбрасывают или отбрасывают только очень слабые и мягкие тени.

качеств света — Fine Design Associates

Билла Вильямса

Любое исследование дизайна освещения должно включать в себя полное понимание как ФИЗИЧЕСКИХ, так и ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ свойств света.

Знание поведения и свойств света может помочь объяснить зрение и восприятие человека. Дизайнера освещения особенно интересует, как свойства света влияют на работу глаз / мозга и вызывают чувства и эмоции.Понимание физических свойств света также может помочь в объяснении оптики, линз, теории цвета, освещения и проекции

оборудования и многое другое. С законами и приложениями отражения, преломления и поглощения каждый день сталкивается и использует сценический дизайнер освещения, и эти концепции должны быть полностью поняты как в теории, так и на практике. Эти основные качества света: ИНТЕНСИВНОСТЬ, ФОРМА, ЦВЕТ, НАПРАВЛЕНИЕ и ДВИЖЕНИЕ. Это инструменты дизайнера освещения.

Практически все визуальные образы могут быть описаны, обсуждены и проанализированы в этих терминах — как физически, так и психологически. Есть отличное классное упражнение, которое обычно начинается с анализа репродукций картин «старых мастеров». Студенты учатся обсуждать качества света, используя такие термины, как интенсивность, яркость, направление, цвет, форма и распределение. Эти термины используются для подробного обсуждения картины от одной небольшой области к другой. Кроме того, картина в целом обсуждается с точки зрения общего воздействия освещения, стиля, настроения, композиции, эмоционального содержания и других качеств.(Это упражнение иногда называют упражнением «открытка», так как часто оно является источником репродукций картин. У автора их много в своей коллекции.)

Опытный дизайнер освещения также часто полагается на качества света, чтобы донести свою концепцию освещения до других. Пример: сцена была ярко окрашена в темно-синий цвет. Медленно янтарное солнце мягко поднималось над горизонтом, мягко освещая сцену золотым сиянием. Холодный, текстурированный и неопределенный свет медленно начинает расти и расползаться по всем уголкам сцены.Вскоре становится очевидным низкое доминирующее тепло справа от сцены, уравновешенное уменьшением и охлаждением другого общего света.

С наступлением темноты вся сцена становится темной и покрывается четко очерченными выступами листьев. Голубая окраска незаметно появляется снова, когда луч резкого серебристого лунного света скользит по сцене.

ИНТЕНСИВНОСТЬ и ЯРКОСТЬ

ИНТЕНСИВНОСТЬ типичная относится к «силе» источника света. Интенсивность источника существует независимо от расстояния до него.Интенсивность измеряется в канделах (старый термин был силой свечи).

ОСВЕЩЕНИЕ означает количество света, падающего на поверхность. Старым термином для обозначения освещенности было «освещение». Освещенность измеряется люксметром (с поправкой на кривую человеческого глаза) в фут-канделах или люксах (метрическая система). Типичные уровни освещенности сценического освещения могут составлять от 25 до 200 фут-кандел и более. Глаз обладает невероятной способностью к аккомодации и может комфортно регулировать уровень освещенности в природе от 1 до 10 000 фут-кандел и более.

ЯРКОСТЬ относится к визуальному ощущению, вызываемому источником света, когда он взаимодействует с объектом, а затем с глазом.

Яркость зависит от интенсивности источника, от расстояния до объекта и от отражающих свойств объекта. Футламберт — это единица яркости.

Пример: В кинотеатре, когда мы изменяем настройку диммера осветительного прибора, мы изменяем выходную ИНТЕНСИВНОСТЬ источника. Это приводит к изменению ОСВЕЩЕННОСТИ (свет, падающий на сцену), который воспринимается глазом как изменение ЯРКОСТИ.

ВИДИМОСТЬ зависит от многих факторов, а не только от интенсивности источника или яркости объекта. Цвет, контраст, расстояние, движение, а также состояние глаза и зрительной системы — все это играет важную роль в обеспечении видимости. Художника по свету больше заботит яркость объекта, чем интенсивность его источника света. Вскоре он узнает, что объекты более высокой яркости обычно привлекают внимание на сцене. Свет манит! И наоборот, темнота скрывает — но также может усыпить публику.Одна из основных задач дизайнера освещения — не дать публике заснуть. Это не так смешно, как вы можете подумать, если учесть, что мы делаем со среднестатистическим членом аудитории. Обычно поздно, после ужина и нескольких напитков мы усаживаем публику в удобные кресла — а потом выключаем свет! Художник по свету должен использовать силу света, чтобы держать публику в сознании и направлять ее внимание на сцену, обеспечивая надлежащую видимость, интерес и выборочную фокусировку.

ФОРМА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ

Light придает объектам чувство ФОРМЫ.Глаз может распознавать предметы по форме, размеру и положению. Наше бинокулярное зрение помогает в этом процессе, обеспечивая ГЛУБИНУ.

«Управляя распределением света и создавая узоры и композиции света и тени, можно вызывать на сетчатке глаза ощущения, которые будут интерпретироваться как формы в пространстве». (Программа сценического освещения, С. МакКэндлесс, 1964).

Форма применительно к свету довольно сложна. Это все, чем не являются интенсивность, цвет, движение и направление.Тем не менее, форма вызывается и находится под влиянием этих других качеств света. Форма связана с РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ света или с тем, как свет падает на поверхность и открывает объект. Обычно мы обсуждаем форму с точки зрения ясности и распознавания форм. Форму и распространение можно обсуждать на двух уровнях.

Во-первых, мы можем обсудить форму применительно к декорациям в отношении того, как появляются объекты. Сцена может быть равномерно, мягко и ровно освещена с низкого переднего угла.

С другой стороны, одна и та же сцена может быть неравномерно покрыта узкими круглыми лужами под высоким углом над головой.Мы также можем обсудить форму применительно к свету, производимому сценической осветительной арматурой. (Пример: «Светильник излучает четко очерченный луч квадратной формы с очень широким углом рассеивания».) Форма становится намного более сложной, если учесть, что проектор изображения можно использовать в качестве осветительной арматуры. Благодаря этой технологии свет, излучаемый «приспособлением», может принимать абсолютно любую форму, форму или распределение. Как и в природе, сценические источники света могут давать либо мягкий рассеянный свет без теней, либо жесткую тень, производящую свет, — или что-то среднее между ними.Край светового луча также может варьироваться от мягкого почти невидимого края до жесткого, четко очерченного края. Луч света также может иметь прерывистое, неравномерное распределение, как в случае проекции гобо или шаблона.

ЦВЕТ

Весь свет цветной. Белый свет — это просто смесь всех видимых длин волн (цветов). Человеческий глаз наиболее чувствителен к свету в желто-зеленой части визуального спектра (около 550 нанометров), чем к красному или синему на концах спектра.

Цвет обычно обсуждается в терминах ОТТЕНОК, ЗНАЧЕНИЕ и ЦВЕТНОСТЬ.

ОТТЕНОК — это классификация цвета, который видит глаз, как красный, зеленый, янтарный и т. Д. ЗНАЧЕНИЕ указывает на светлость или темноту цвета.

CHROMA указывает чистоту или насыщенность цвета.

ОСНОВНЫЕ цвета света: КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ и СИНИЙ. Эти три цвета можно смешивать вместе, чтобы получить любой другой цвет, включая белый. (Основные цвета пигментов — КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ и СИНИЙ.) ВТОРИЧНЫЕ цвета света образуются при объединении любых двух основных цветов.3 вторичных цвета: ПУРПУРНЫЙ (красный и синий), ЖЕЛТЫЙ (красный и зеленый) и СИНИЙ (синий и зеленый).

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ цвета — это любая комбинация основного и вторичного цветов, которые, смешанные вместе, дают белый свет. Примеры дополнительных цветов: ПУРПУРНЫЙ и ЗЕЛЕНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ и СИНИЙ, СИНИЙ и КРАСНЫЙ).

Когда белый свет проходит через цветной фильтр, передаются только длины волн, соответствующие цвету. Все другие длины волн поглощаются. Это называется СУБТРАКТИВНОЙ фильтрацией.

Когда 2 или более цветных луча света объединяются, чтобы осветить поверхность, они смешиваются вместе посредством смешивания ДОБАВКИ. Сценические светильники излучают цветной свет с помощью высокотемпературных пластиковых фильтров. Доступно более 100 различных цветов от нескольких производителей. Эти фильтры «пропускают» или ПЕРЕДАЮТ свой собственный цвет и «блокируют» или ПОГЛОЩАЮТ все остальные.

Иногда также используются стеклянные фильтры. Обычные стеклянные фильтры обычно бывают ограниченного диапазона цветов, однако они полезны для высокотемпературных применений или там, где требуется продленный срок службы фильтра.Новое поколение «дихроичных» стеклянных фильтров также иногда используется для развлекательного освещения, где необходимы «яркие» цвета, которые не будут исчезать со временем. Дихроичные фильтры изготавливаются по тонкопленочной технологии, настроенной на определенные длины волн. Эти фильтры передают определенный цвет и ОТРАЖАЮТ все остальные. (В отличие от обычных фильтров, которые поглощают, а не отражают нежелательные длины волн.)

НАПРАВЛЕНИЕ и ДВИЖЕНИЕ

Направление

Направление света — один из важнейших атрибутов сценического дизайна освещения.У всего света есть направление. Голая свеча излучает свет во все стороны. Прожектор излучает свет в очень определенном направлении. В природе больше всего света исходит от неба, сверху. В театральном освещении это также обычно верно, поскольку большинство осветительных приборов находится над сценой или аудиторией.

Низкое переднее освещение часто считается «плоским». Очень большие углы освещения могут привести к появлению теней на лицах актеров. Освещение более чем в одном направлении может добавить актеру «пластичность» и объемность.Освещение от «балконных перил» может заполнять тени на лице актера, однако в этом положении также могут появляться тени на заднем плане или в декорациях. Очень низкие углы освещения

всегда ассоциировались с довольно неестественным освещением и обычно использовались только для эффекта освещения. Рамки, которые когда-то были обычным явлением во многих театрах, сегодня используются редко. Очевидно, что дизайнер по свету должен очень тщательно выбирать направление света. В театре, как и в природе, «пол» отражает свет снизу, обычно заполняя тени.Цвет и светоотражающие свойства сценического пола очень важны, и по этой причине их всегда следует выбирать с помощью дизайнера по свету.

Интересно, что свойство НАПРАВЛЕНИЯ на самом деле не рассматривалось МакКэндлессом как одно из «качеств света» в его «Программе сценического освещения, 1964». Однако он обсуждал (кратко) важность направления в отношении пластичности объектов. и фактическое «положение» источника света.

ДВИЖЕНИЕ

Движение в свете обычно означает любое изменение ИНТЕНСИВНОСТИ, ЦВЕТА, ФОРМЫ или НАПРАВЛЕНИЯ.Динамические изменения всех этих качеств происходят в природе регулярно. Движение также может включать физическое движение источника, например: прожектор, полицейский маяк, цветовое колесо, специальный оптический эффект, движущиеся проекции, зеркальный шар и т. д.

Движение может быть быстрым или очень тонким, медленным и незаметным. Это может быть случай с дизайнером, который обеспечивает медленный переход солнечного света с одной стороны сцены на другую на протяжении всего спектакля. Аудитория может не замечать сдвига, но часто эмоционально «чувствует» его результат.Восход или закат также могут меняться настолько медленно, что движение света становится незаметным, и аудитория может только ощущать результат, но не видеть его на самом деле.

До недавнего времени движение было, вероятно, наименее используемым качеством света художниками по свету. Все изменилось в 1980-х годах, когда родился автоматизированный осветительный прибор. Современное автоматизированное приспособление теперь может физически перемещаться — направлять луч из одной части сцены в другую. Кроме того, автоматизированный прибор может «перемещаться» от одного цвета или колеса эффектов к другому с любой скоростью.Изменения и комбинации интенсивности, формы, распределения, цвета и движения бесконечны.

Light и его свойства | Давайте поговорим о науке

Введение

Свет повсюду вокруг нас. Он не только позволяет нам видеть в темноте, но и свойства света важны для многих аспектов нашей жизни. Отражения в зеркалах заднего вида автомобилей помогают нам обезопасить себя. Преломление через линзы очков или контактных линз помогает некоторым людям видеть лучше. В более общем смысле, электромагнитные волны (из которых видимый свет является одним из примеров) передаются как сигнал, который улавливают наши радиоприемники, чтобы мы могли слушать музыку.Импульсы инфракрасного света передаются в виде сигналов, поэтому мы можем общаться с нашими телевизорами. В этой статье рассказывается о видимом свете и о том, как мы с ним взаимодействуем.

Свет и его свойства

В вакууме (контейнер без воздуха) свет движется со скоростью примерно 299 792 458 метров в секунду (м / с). Это известно как скорость света . Это самое быстрое движение во Вселенной! Для сравнения, скорость звука всего около 300 м / с.Вот почему во время грозы вы всегда видите молнию, прежде чем услышите гром.

Важно знать о свете, что он проходит по прямой через материал.

Волны и спектр света

Свет обладает свойствами волн. Подобно океанским волнам, световые волны имеют гребни и впадины. Расстояние между одним гребнем и другим, равное расстоянию между одним гребнем и другим, называется длиной волны .Частота волны — это количество гребней (или впадин), которые проходят точку за одну секунду. Длина волны, умноженная на частоту, равна скорости распространения волны.

Цвета видимого света: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Эти разные цвета света имеют разные длины волн и разные частоты. Красный свет имеет самую длинную длину волны и самую низкую частоту видимого спектра. Фиолетовый цвет имеет самую короткую длину волны и самую высокую частоту видимого спектра.Посмотрите на две волны на картинке ниже. Вы можете себе представить, как, если бы они оба двигались вправо с одинаковой скоростью, количество фиолетовых гребней, пересекающих край прямоугольника за одну секунду, было бы больше, чем количество красных гребней.

Красные и фиолетовые световые волны (© 2020 Let’s Talk Science).

Есть еще свет, невидимый для человека. Ультрафиолетовый свет и рентгеновские лучи также являются светом, но имеют слишком малую длину волны и слишком высокую частоту, чтобы быть видимыми для нас. Инфракрасный свет , который может быть обнаружен очками ночного видения, и радиоволны , которые улавливаются вашим радио, чтобы вы могли слышать музыку, имеют слишком длинные длины волн и слишком низкие частоты, чтобы их мог видеть человеческий глаз.

Цветок хризантемы в видимом свете (вверху), ультрафиолетовом свете (в центре) и инфракрасном свете (внизу) (Источник: Дэйв Кеннард [CC BY-SA] через Wikimedia Commons).

Видимый свет вместе с этими невидимыми типами огней составляют так называемый электромагнитный спектр (EMS).

Электромагнитный спектр (давайте поговорим о науке, используя изображение, предоставленное Inductiveload через Wikimedia Commons).

Основные цвета света

Из художественного класса вы помните, что основные цвета — красный, желтый и синий. Они могут смешиваться, образуя вторичные цвета — оранжевый, зеленый и фиолетовый. У света тоже есть основные цвета. Но эти цвета отличаются от цветов, которые мы используем в красках и маркерах. Основные цвета света: красный , зеленый и синий .Вторичные цвета света — это голубой, (полученный путем объединения синего и зеленого), пурпурный, (полученный путем комбинирования синего и красного) и желтый, (сделанный путем комбинирования зеленого и красного). Компьютерные экраны используют различное количество красного, синего и зеленого света, чтобы передать все цвета, которые вы видите. Когда основные цвета света комбинируются, получается белый свет (см. Ниже).

Основные цвета света. Синий, зеленый и красный свет освещают черную стену, чтобы показать второстепенные цвета, с белым светом посередине (Источник: Pko [общественное достояние] через Wikimedia Commons).

Человеческий глаз воспринимает цвет с помощью трех типов фоторецепторов , , , клеток, , которые чувствительны к длинным, средним и коротким длинам волн видимого света. Например, длина волны желтого света воспринимается так же, как комбинация красного и зеленого света, как на изображении выше. Это потому, что они таким же образом стимулируют клетки глаза. Другими словами, чистый желтый свет физически отличается от комбинации красного и зеленого света, но оба они воспринимаются нами как желтые.Знаете ли вы, что два оттенка зеленого легче различить человеческому глазу, чем другие цвета? Если вы войдете в малярный цех и наложите все красные и все зеленые варианты краски, вам будет легче различать зеленые оттенки, чем красные. Это связано с тем, что зеленый цвет находится в середине видимого спектра.

Характеристики света: количество, качество, цвет и направление

Иногда мы забываем обо всех факторах, влияющих на освещение портрета.Мы можем сосредоточиться на направлении этого прекрасного оконного света, цвете мимолетного заката, тусклом свете в церкви или той стене света, созданной солнечным светом, отражающимся от здания. Приобретение навыков в освещении означает принятие во внимание всех четырех факторов при каждой сделанной фотографии.

Количество
Количество — это просто мера того, сколько света у нас есть в сцене. Количество определяет множество факторов при создании изображения — какой ISO вы можете использовать, настройки диафрагмы и выдержки, а также то, как вы должны удерживать камеру в устойчивом положении и объект съемки.

Цифровые камеры позволяют изменять ISO по желанию в зависимости от требований условий освещения. Вы можете использовать низкий ISO, чтобы получать изображения очень высокого качества, или, возможно, использовать широкие диафрагмы, как это делается в большинстве портретных снимков. При перемещении в более темную область для увеличения чувствительности чипа достаточно просто повернуть циферблат. Ранним цифровым камерам было очень трудно получать качественные файлы без сильного шума и других проблем, но теперь профессиональные цифровые камеры могут создавать файлы потрясающего качества при высоких значениях ISO, о которых мы только мечтали с пленкой.Я рекомендую вам протестировать свое собственное оборудование, чтобы увидеть, каковы ваши пределы приемлемости.

Количество света — это величина, которую мы можем измерить. Но то, как мы его измеряем, может дать совершенно разные результаты. Использование измерителя отраженного света, такого как в вашей камере, не всегда может дать наилучший результат. Это потому, что, какими бы замечательными они ни были, у этих измерителей нет мозга, чтобы сказать ему, что находится перед ним.

Вот почему, если позволяет время, я все же предпочитаю использовать счетчик инцидентов.Измерители инцидентов считывают падающий на них свет, поэтому они не подвергаются сомнению по цвету или плотности. При правильном использовании, быстрое считывание экспозиции должно привести все значения на свои места, предполагая, что все они соответствуют динамическому диапазону сенсора камеры.

Для съемки быстро движущихся объектов, например, в день свадьбы, хороший экспонометр в сочетании с опытным фотографом, который знает, когда корректировать экспозицию, должен дать очень высокий процент точных экспозиций.

# 1: Хотя этот снимок может выглядеть как снимок со вспышкой, сделанный в студии, на самом деле он сделан просто с использованием пилотного света на стробоскопе.Теперь, когда цифровые камеры могут снимать с ISO, о котором мы мечтали много лет назад, это открывает новые возможности. Я увеличил ISO до 1600, настроил баланс белого и снял его на 1/50 при f / 2,8, используя свет от моего софтбокса Larson (www.larson-ent.com) 4×6 футов и еще один свет, скользящий по фону. . Прелесть этого в том, что, в отличие от вспышки, вы получаете то, что видите на объекте.
Nikon D300, объектив Tamron 28-75mm f / 2.8. Модель: Виктория Анатоне.

# 1
Все фотографии © Steve Bedell, Все права защищены

# 2: Что вы делаете, если хотите сделать портрет на пляже и при этом получить хороший свет? Вы стреляете в сумерках.Этот портрет был сделан на маяке Наббл в Йорке, штат Мэн, очень поздно летом. Яркое небо с заходящим солнцем добавляет мне немного энергии позади меня, даже бросая мне блики в глаза.
Nikon D300, объектив Tamron 28-75 мм на 65 мм, ISO 200, 1/25 при f / 4, штатив. Модель: Семья Дункельбергеров.

# 2

Качество
В отличие от количества, здесь нет устройства для измерения качества света. Когда мы обсуждаем качество света, мы говорим о том, насколько он «жесткий» или «мягкий», то есть насколько жесткой или мягкой выглядит тень.Попробуйте следующее: поместите портретный объект под прямыми солнечными лучами в полдень. Верхний свет создаст глубокие тени на глазах, шее и т. Д. Тень от носа будет резкой и отчетливой. Мы называем качество этого света «жестким». Снимите один и тот же объект в одном и том же месте в одно и то же время в пасмурный день, и переход от светлых участков к темным будет очень постепенным, без четких теневых линий. Этот свет «мягкий». Здесь нет правильного или неправильного выбора. Джордж Харрелл, знаменитый голливудский фотограф 20-го века, использовал очень резкое и жесткое освещение; многие современные фотографы-знаменитости предпочитают мягкий свет.

Как вы собираетесь найти или создать жесткий или мягкий свет? Практическое правило: чем больше источник света по отношению к объекту, тем мягче свет. Поместите большую мягкую коробку на расстоянии 2 фута от головы человека, и вы получите мягкий свет. Отодвиньте его на 20 футов, и он станет маленьким жестким светом.

На улице используйте прямые солнечные лучи для жесткого света, открытую тень для мягкого, с множеством различий между ними. Как правило, мягкий свет более приятен, чем жесткий, но выбор остается за вами в зависимости от того, какой эффект вы пытаетесь достичь.

# 3: Здесь у нас есть красивый мягкий свет, который получается, если Саша помещается примерно в футе от стеклянной двери. Большой источник света создает «стену света», которая прекрасно подходит для создания красивых портретов. Возможно, вы не сможете разглядеть это крупным планом, но она лежит на полу. Я положил ее на пол, чтобы свет оставался высоко; если бы она стояла, большая часть света была бы под ней. Обратите внимание на то, как световые индикаторы находятся в положении «1 час». Движение в ее волосах было создано другим фотографом, размахивающим отражателем.
Nikon D300, объектив Tamron 28-75 мм f / 2,8 на 44 мм, ISO 800, 1/100 при f / 2,8. Модель: Саша МакКормак.

# 3

# 4: Это изображение для кинотеатра. Мне нужен был мягкий, равномерный свет, но я также хотел получить от него немного толчка, поэтому я использовал софтбокс высоко над ней и серебряный отражатель снизу, чтобы добавить яркости и привлечь внимание к ее глазам. Также использовались свет для волос и фоновый свет.
Nikon D300, объектив Sigma 50-150 мм на 85 мм, ISO 200, 1/125 при f / 5.6. Модель: Миранда Найлс.

# 4

# 5: Это изображение получило множество наград и помогает доказать, что видеть и оценивать свет важнее оборудования. Это было сделано с использованием одного окна в качестве источника света в заброшенном доме. Комната маленькая, а стены окрашены в светлый цвет, так что сама зона обеспечена собственным заполняющим светом. Я слегка повернул голову Кенни на свет из окна, чтобы убедиться, что у меня есть блики как на теневой, так и на светлой стороне лица.Поскольку у него темная кожа и он одет в белое, я использовал отражатель, чтобы заблокировать нижнюю часть окна, чтобы уменьшить количество света, падающего на его плечо и руки.
Nikon D300, объектив Tamron 28-75 мм при 50 мм, ISO 200, 1/125 при f / 3,2. Модель: Кенни Лав.

# 5

Цвет
Свет может сильно повлиять на общее настроение сцены. Например, в темных тонах мы иногда называем свет «холодным» или «синим». На закате мы можем получить красивый теплый свет.В отличие от качества света, цвет света можно объективно определить с помощью измерителя цветовой температуры. Отдельные портативные измерители цвета дороги, около 1000 долларов США, и на самом деле они не нужны большинству фотографов, особенно с цифровыми камерами, где мы можем изменять цветовую температуру по своему желанию.

Цвет оценивается по шкале Кельвина, стандартной мере цвета, которая работает с «цветовыми температурами», где синий оттенок является более высокой цветовой температурой, чем теплый или янтарный оттенок. Понимая различные цветовые температуры, мы можем использовать эту информацию для получения точных цветов или создания эффектов путем сопоставления или несовпадения цветовых температур.

Дневной свет и электронная вспышка имеют диапазон от 5000 до 5500˚K. Лампочка в вашей гостиной имеет температуру около 2500˚K (теплая). В открытой тени может быть около 8000˚K (холодная). Вы можете использовать эту информацию в своих интересах. Сделайте свадебный снимок на пляже в сумерках с помощью видеолампы и установите баланс белого на 3200˚K, чтобы сбалансировать видеосвет. Окружающий дневной свет, вероятно, будет около 8000˚K и станет очень синим, создавая эффектный вид.

Цифровая визуализация открывает для нас широкий спектр возможностей.Не зацикливаться на пленке, которая находится в камере, — огромное преимущество. Раньше я делал промышленные слайд-шоу для компании в больших заводских зданиях со смесью флуоресцентных и натриевых ламп, и мне приходилось использовать фильтры цветокоррекции для получения приличных цветов. Это заняло время, чтобы понять, плюс выключил мой свет. Теперь это так же просто, как создание настраиваемого баланса белого и устранение любых дисбалансов цветовых областей при постобработке — это всего лишь одна минута.

# 6: Вот модель, освещенная очень мягким оконным светом.Я прочитал и настроил камеру, чтобы сбалансировать цвет на ней, а не окружающий свет. Это означает, что лампы накаливания на заднем плане станут более желтыми, создавая теплый эффект.
Nikon D300, объектив Sigma 17-35 мм на 17 мм, ISO 400, 1/15 при f / 2,8. Модель: Алессандра Сакко.

# 6

# 7: Что делать, если вы хотите, чтобы ваша модель действительно выделялась на фоне? Я использовал прямую вспышку для более модного образа, выдержал ее примерно на стопу больше, чем фон, и смешал источники света.Я накрасил вспышку янтарным гелем и установил баланс белого на 3200˚K, чтобы дневной свет был очень синим, а более теплые тона модели действительно выделяли ее.
Nikon D300, ISO 400, объектив Tamron 28-75mm f / 2.8. Модель: Виктория Анатоне.

# 7

Направление
Направление — это то, что формирует объект. В студии, например, мы перемещаем наш основной свет, пока не выберем направление, которое придаст нам желаемую форму лица, свет в глазах, тени на носу и блики на щеках, которые мы ищем.

Снаружи немного сложнее, и нам нужно перемещать объект, пока все не встанет на свои места. Это большая проблема при портретной съемке на открытом воздухе при естественном освещении — попытаться найти приемлемые схемы освещения и достойный фон.

Направление света оказывает сильное влияние на объект. Вы можете использовать «разделенный» свет для драмы, свет «Рембрандта» (треугольник на щеке со стороны тени) для классического вида, свет «Бабочка» (тень от носа имеет форму бабочки) для красивые лица и множество других вариантов направленности.Эти настройки освещения улучшаются за счет дополнительных источников света, которые вы добавляете в настройку — «ударные» огни скользят по объекту, а подсветка отделяет объект от фона.

# 8: Это изображение является примером того, как вы можете создать мощный портрет с помощью всего одного источника света. Я использовал софтбокс Larson 4×6 в фотогеничном свете. Я повернул софтбокс так, чтобы использовать только задний край, потому что я не хотел, чтобы свет падал на фон. Затем я использовал серебряный отражатель, чтобы создать акцентирующий свет сзади.Для эффекта было добавлено зерно. Камера
Fuji S Pro, объектив Tamron 28-75 мм на 70 мм, ISO 200, 1/60 при f / 8. Модель: Кремень.

# 8

# 9: Я преподавал в Багамской международной школе фотографии, и на этом портрете Кенни Лав, директор школы. Кенни сидел на перилах патио второго этажа, накрытого навесом. Солнце находилось за камерой, но было заблокировано выступом, и свет отражался от белого пола и действовал как заливка.Свес перекрывал свет сверху и позволял нам использовать яркое небо в качестве основного света, скользящего по его лицу.
Nikon D300, объектив Tamron 28-75 мм f / 2,8 на 50 мм, ISO 200, 1/500 при f / 4,5. Модель: Кенни Лав.

# 9

# 10: Сильная подсветка может создать красивый вид и отделить объекты от фона. Хитрость заключается в том, чтобы держать их на более темном фоне и следить за тем, чтобы солнечный свет не падал на их лица. Nikon D300, объектив Tamron 28-75 мм на 55 мм, 1/125 при f / 4, ISO 200.Модель: Семья Дункельбергеров.

# 10

# 11: Не используйте автоматически самый сильный свет в качестве основного. Здесь у меня сильное яркое небо сзади, создающее красивый обводной свет на ее волосах, но более мягкий свет от открытого неба (ее спина направлен к свету прямо от солнца), действующий как основной свет на ее лице. Это один из моих любимых способов освещения портретов на открытом воздухе.
Nikon D300, объектив Sigma 50-150 мм на 120 мм, ISO 200, 1/200 при f / 3.2. Модель: Сара Гибни.

# 11

.