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视觉用光 第一章———基本原理

视觉用光 第一章———基本原理

作者: 不再联系_0308 | 来源:发表于2019-11-06 23:28 被阅读0次

    本章作为引导性的节章,讲探讨日常照明环境下的一些基础知识,为你理解光的运作(在一般的日光以及人造光环境下)提供所需的全部信息。光虽不难理解,但是因为平常你很少会主动留意它对景物的影响,所以这就求你付出努力,有意识的进行观察。不过,一旦你掌握了这些有关光的知识,你将会发掘这个世界全新的一面,并因而强化你的视觉理解力和审美敏感度。

    无云的日子,地球大气散射的蓝色光线照耀我们周围的一切。请注意建筑物和窗户上的蓝色调

    光是如何变化的

    本书第一部分都都将用一副白色底板上白色球体的示意图,来说明在不同的日常环境中光线是如何变化的。上图所示的,是一个晴天午后的环境。这里主光源来自太阳,次光源来自特性全然不同的蓝色天空。白色底板与球体之间的一些反射光则提供了第三种光源。

    最亮的光来自太阳,这种从强光源发出的白色光,会投射出边缘清晰的阴影。而作为次光源的蓝天,则是一个极大的光源,因此,由它形成的阴影是非常柔和的(这些阴影在太阳的直射逛下完全看不见了)。光源越强,阴影越清晰。

    来自蓝天的光线具有很强的色彩特性,它对这个场景中的一切都有影响。受到蓝色天空光的照耀,球体投影的影子呈现蓝色,因为球体的遮蔽使太阳的白色光芒照射不到背光处。球体上没有被太阳直射到的部分,也由于比蓝色照亮,而带有蓝色调。

    最后,底板和球体之间的反射光也很明显是蓝色的(尽管底板和球体本身是白色的),因为在这两个白色物体之间反射的正是蓝色的天空光。两个物体之间比较接近的表面获得反射光比分开较远的表面多。球体底部比中间部分亮,正是因为它更接近白色底板。

    图中最暗的部分是影子的最底端和球面上介于阳光直射区域和背光之间的边界部分:这个区域叫明暗交界线。影子的最底端之所以那么暗,是因为它接收不到一点阳光,同时,球体也挡住了大部分天空光和反射光。相对而言。因为获得的阳光和反射光较多,影子的另一端比较浅了。

    此图展示了组成红、蓝光的不同波长的光子

    为什么明暗交界是球体上最暗的区域?

    这部分归因于明暗对比产生的影响——明暗交界线是如此接近球面在阳光下最亮的部分,与之相比,它就显得特别暗,同时,它获得从白地板反射的光的确很少。因此,与那些要么全有阳光照亮、要么就被底板的反射光照亮的球面其他部分不同,明暗交界线的主要光线来源是蓝色的天空。明暗交界线是主光(太阳)和辅助光(底板的反射光)之间的中间区域。

    为什么天空光是蓝色的?

    可见光是由叫做光子的纯能量微小颗粒形成的。颜色不同,光子的波长不同:蓝光是由波长较短的光子形成,而红光是由波长较长的光子形成。

    太阳投射出的白色光芒是由一系列连续的光谱组成的,它们一般被分解成彩虹的颜色(波长由短到长依次为:紫、青、蓝、绿、黄、橙、红)。正是这些颜色的混合产生了白色。然而,通过地球的大气层时,光线中波长较短的光波会被散射。地球的大气层由各种气体构成,组成这些气体和原子核分子悬浮在大气层中。光子穿过大气层时和原子颗粒相互作用,使它们朝不同的方向散发。波长较短的光波比波长较长的光波更容易被影响,所以在这个相互的过程中,被散射往各个方向的光子多是蓝色。

    光线中波长较长的光波,如红色,能不被散射而在大气层中通过长的距离。这就是为什么夕阳是红色:当太阳低垂时,阳光需要穿过更厚的大气层,蓝光大量损失在散射中,得以留存的就多为红光了。

    由于波长较短的蓝光损失在散射中,太阳光在日落时呈现出红色。但请注意,被散射的蓝光从东边的天空被投射回来,在近景的波浪上形成辅助光。

    蓝色光子被散射向四面八方,使大气层发散出蓝色的光芒,这点在太空中显而易见。这种蓝光之强烈,足以照亮阳光直射不到的区域,这就是为什么在户外的背光处你也能看得见东西。

    由于蓝天的照耀,照片中的阴影部分呈现出浓烈的蓝色。

    辐射

    根据物体表面颜色的不同,照射到该物体表面的光线,要么反射,要么被吸收。白色的物体会均等的反射所有波长的光波,而黑色的物体则会把所有波长的光波都吸收掉。当白色的光线照射到红色的物体表面时,蓝色和绿色的光波被吸收,而红色则被反射回来。

    所以,当白色的光线照射到红色的物体表面时,被反射的是红色光子。而这些光子在行进路线中碰到另一个物体表面时,便会将红色的光线照射到这个物体表面上。这种现象就是光的辐射,它的存在,使邻近物体的颜色发生相互作用。

    昆虫的背部被罂粟花瓣染上了浓烈的红色 在这个数码渲染的画面中,台灯折射出的红色光线是如何将红色投映在地面和窗帘上的

    辐射产生的影响通常是很细微的。一般要有很强的光线才能显出它的效果。在柔和、昏暗的光照下,可能根本看不到它的存在,而在强光下,它会为在它影响下的物体增添不少色彩。在颜色相同的物体之间反射的光线,会产生一种高饱和度的色彩效果——反射光强化了另一表面本身的色彩,使它看起来熠熠生辉。请看下面两幅图例,了解辐射在现实中的表现。有时,在明亮的日光里,你也能看到这样的现象。

    光影平衡

    如何在现一个场景既是主观的选择,也允许有不同的诠释。大多数环境的光影比例,能使明暗达到一种人们习以为常的平衡感。然而,有时候吗,事物的自然规律却使一些场景变得特别亮,如雾雪天气:或者特别暗,如夜晚。在处理这种极端的明暗时,你可以选择予以强调,以获得视觉上的冲击力,或营造出某种氛围。

    高调照明

    高调画面以白色或浅色调为主,常给人一种轻柔的感觉。高调照明通常(但也不总是)很柔和,画面中的细节比较少。在自然界中,高调的光照主要出现在雾雪天,大量的反射光使阴影都呈现出一种明亮的状态。

    这副照片中仅有的仅有的几种色彩,白色、一些深灰色和黑色,早就了它的极简风格。

    低调照明

    低调画面中的光线极少。这样的画面,对比度通常很高,而且光线较硬。低调的照明能营造出一种十分抑郁的氛围,事实上它也常被这样应用。夜晚是低调照明最常见的设定,但它也出现在诸如暴风雨或是昏暗的室内等场景中。

    低调照明强调了这幅画面的戏剧性效果


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