光應用原理的詳細講述I

2023-02-09 12:57:04 字數 5370 閱讀 9126

緒論:似乎很少有看到這樣用逐條的形式來講述的這個對於所有藝術家都至關重要的主題:我們每天都會遇到的光。

我閱讀大量涉及數字和傳統藝術的書,這些書大多對光這一主題都只是一帶而過。然而對任何希望創作逼真效果影象的人來說,都要對光在真實物理世界中的形為有很好的理解。

我覺得最大的犯罪是那些重複陳舊的公式化的知識的3d書籍,它對初學者如何設定場景的燈光幫助很少,其結果是整個場景的燈光很亂七八糟。不但攝影師和畫家都要對光線有很好的理解,光對任何藝術都是至關緊要的元素。沒有很好理解光線是很難的完成寫實優秀作品。

在網上從沒發現逐條介紹燈光知識的文章,所以我決定寫這篇教程。我在這裡寫的大多是建立在我自己觀察的基礎上,所以可能會有不正確的地方。這裡的素材可能本來就能很明顯說明問題所以也不要很詳細說明。

我也不可能非常仔細的觀察周圍的世界,不同情況下的光的形為要靠你自己的理解和觀察。

part 1: the basics

在這篇文章中,我將用一張在白色卡片上的白色球體的圖表來說明光在每天不同情況下的表現

上圖說明是乙個陽光明媚的下午。主光源是太陽光,同時藍色天光是非常富有特點的第二個光源,在白色卡片與白色球體之間的相互**光線提供了第三個光源。

最明亮的光來自太陽它是乙個從小的光源發出的白色光,它產生尖銳邊緣的陰影。第二個光源,藍色天光因為是乙個非常大的光源所以它產生了非常柔和的陰影。(在任何時候都是用平行光來模擬太陽光)。

後面我將會更詳細的講述關於光源與陰影尺寸之間的關係。但現在只要記得光源越小則陰影越硬。

藍色天光投射很強烈的顏色會對場景中的所有物體產生影響。球的投影由於被藍色天光直接照射同時球體又攔住了來自太陽的白光,所以球的投影是藍色。還有,沒有被太陽光直接照射的部分也是藍色因為天光照射到這區域。

在球與卡片之間相互反射的光主要也是藍色的(儘管球體與卡片都是白色)因為這是藍色天光被白色物體反射。表面靠得近的區域會比表面相對較遠的區域接收到更多的反射光,因此球的底部會比球的中部亮因為底部與卡片之間距離相對近。

影象最暗的區域是陰影底部以及太陽光直射和球體的暗部之間的區域--這個區域叫做明暗界限,陰影底部是非常暗的因為它沒有被太陽光照射同時球又把大部分的天光和**光遮著了。另一方面在陰影最暗部結束的地方反而更亮因為這個區域接收到更多天光以及從球體**過來的光。

為什麼球體上會出現明暗交界限?

部分原因是對比造成的,因為它靠近被太陽直接照射的最亮區域而使這個區域看上去顯得暗,還有就是這個區域接收到最少的被卡片反射的光線。而其它部分不是在太陽直接照射就是被來自卡片的**光線照亮。這個區域的主光源就是天光,它的區域在主光源(太陽光)和間接光(從卡片上反射的光)之間。

為什麼天光是藍色的?

可見光是由一種叫光子的微小的粒子組成,這些粒子根據顏色不同而有不同的波長。藍色光是由較短波長的粒子組成。而紅光是由較長波長的粒子組成。

從太陽發出的白色光是由不同顏色的連續光譜組成,彩虹就是這些顏色分解。(從紫,青,藍,綠,黃,橙到紅。它們波長依次遞增。)白光就是這七種光混合的結果。

當光在空氣中傳播時較短波長的光被散射。我們的空氣是由懸浮在空中的各種各樣的微小分子和其他微粒組成。當光子在大氣中傳播時會與這些粒子碰撞而偏離方向。

短波長更容易因碰撞而偏離方向。正是這些物理作用使得晴日裡天空成為蔚藍色

在沒有雲的時候被大氣散射的藍色天光照耀著我們周圍的每乙個物體。波長的光,比如紅光,能夠在大中氣中傳播而沒有散射。同樣的原因,太陽光在厚厚在大氣層中傳播到達我們所看到的地方波長較短的光——藍色和紫色的光幾乎已經散射怠盡,只剩下橙色和紅色的光,所以這就是為什麼夕陽是紅色的原因(也就是說,當太陽將要落山時,太陽光穿透大氣層到達觀察者所經過的路程要比中午時長得多,更多的光被散射和反射,所以光線也沒有中午時明亮。

因為在到達所觀察的地方,波長較短的光——藍色和紫色的光幾乎已經散射,只剩下橙色和紅色的光,所以隨著太陽慢慢落下,天空看起來也從橙色變成紅色。同樣道理,當太陽公升起的時候,也是橙色或者紅色的)。

如上圖夕陽發出紅色光因為這時藍色光被散射怠盡,注意然這些藍光又被東邊的天空反射回來,這個可從前面的波浪看到藍色天光被反射的結果。(注意前面波浪顏色)

藍色光子在各個方向**的結果使得大氣實際上就是乙個發藍光的發光體,這種效果可以從有間隔的空間中清楚看到。大氣的藍色光完全可以照亮沒有被太陽光直接照射的區域,這就是為什麼當你在乙個開放的蔭涼處你仍然可以看到的原因

如上圖:在這張**中陰影區域可能看到投影很強的藍光因為這個區域是被藍色開光照亮的。

光線的**當光照射到乙個物體表面時被不是被**就是被吸收。**與吸收由物體表面顏色決定。白色物體反射所有波長的光。

反之黑色物體吸收所有波長的光。當白光照射到乙個表紅表面時藍光與綠光被吸收而紅光被反射。(這裡我用三原色而不用光譜是為了更容易理解) 所以白色光照射到紅色表面時被這表面反射的光子就是紅色(藍色與綠色光子都被吸收了)。

當這光子沿著它的路線照射到其它表面時將是紅光。這種現像叫做輻射。因此相互靠近的物體顏色會因止受到影響。

如上圖:從百頁簾反射光線在牆上投射出木頭的顏色。

如上圖:從深紅色反射來的光線把蜜蜂屁股的這一段腹部染上很重的顏色。 輔射通常是很細微的效果同時它帶來大量的光線使它變得很明顯的。

在柔和或暗的光線中它可能根本就看不到。然而在明亮的光中它可能給物體染上大量的顏色。如果光在兩個同樣顏色的物體之間反射它可以使物體顏色變得非常飽和,因為**的光線(**光線的顏色就是物體的顏色)會增加下面物體的顏色,從而使物體表面顏色非常鮮豔—明亮的白天有時可以看到這種現象在。

高調與低調

我們如何表現乙個場景是一種很主觀的並且有賴於我們的理解的事情,大多數情況下將是亮和暗的平衡,產生正常的中灰色的感覺。然而在自然界也有一些情況是趨向很亮或很暗的時候。例如有霧或是雪天、晚上。

藝術家可能就會選擇高調或低調來強調這種栩栩如生的效果,或用一些特效來表現。

高調:高調影象指的是白色很亮的色調佔絕對優勢給人感覺是輕盈、明快的**。高調燈光通常(但也不總是這樣)都很柔和。

細節很少。在自然界中有霧或下雪時就是高調照明,這種情況下通常連陰影區也是明亮的,因為四周有許多光線被**。

低調低調的影象有個明顯的特點是影象中只有很少的白色。對比強烈照明尖銳。憂鬱的氣氛通常用低調照明來創作。還有夜晚、暴風雨和一些室內場合也用低調照明來表現。

如上圖:這張影象中的戲院就是通過低調照明來表現的。

白平衡在我們每天遇到的環境中大多數光源都是會投射顏色的,然而我們大腦能很好的過濾這些顏色。只要光線是由三原色混合的我們大腦就會把白色看成白色,即使在非常強的顏色光下我們眼睛仍然有能力過濾這些資訊而分辨出物體的真實色彩。使用白平衡數位相機最可以很明顯的方法證實這種現象:

正常的設定會反映物體真實色彩。例如下面這張**從窗戶進來光是光源,這光來自陰天的天光它是比較中性的無色彩光。

而下面這張**我關掉白平衡用乙個標準的家裡常用的60瓦燈泡做為主光源。

最簡單的方法關於確定效果是從戶外看窗戶。下次在傍晚時候你從戶外看自房子的燈光顏色你將會看到房子內部是明亮的橙色。所以當我們不是直接站在光源下面我們可以看到光的真實顏色。

如上圖:從戶外觀察鎢絲發出光的顏色這樣會幫你展現出鎢絲發出光的真實顏色,從這裡可看到它發出是明亮的橙色光。

類似的情況當我們站在乙個開放的陰涼地方。這裡光是藍色,但我們感覺不到光線的顏色。但是當我們走出陰涼地方站在陽光下看這藍色陰影就很容易看出來。

還有許多其它情況光源都是有色的:螢光燈是綠色的、街燈是深的橙色、傍晚太陽光會從黃色變到深紅色等等。

如上圖:在乙個開放的陰涼地方我們感覺光源是無色的,但是當我們走出陰涼地方就可以看到陰涼地方光有少許的藍色。

三點光照以及它為什麼被採用?

3d書經常講到三點光照的設定並鼓勵初學者用三點光照,因為對場景照明來說這是一種有效方法,三點光照最開始是攝影燈光照明的一種方並且是一種易學和容易掌握的方法,三點照明包括乙個來自側面的最亮的主光,乙個來自另一側的較暗的輔光,還有乙個是背光。背光的作用都是為了突出物體主體輪廓,加亮物體的外形從而將物體從背景中分離出。

這種設定最大的問題是它是人造的、效果並不真實。特別是當你想獲得生動的細節而只考慮背光的時候,因為背光可以認人留下深刻印象。雖然背光會獲得極具藝術效果但也不是所有情況都可以用三點光照在自然界中並不存在因此它看起來是不真實的。

還有就是許多書都介紹三點光照也使它變得陳詞濫調因而讓人覺得特別討厭。 現在攝影師和導影放棄對三點光照的喜好已有好長時間了。所以你現在很少會看到用三點光照的作品以及主流電影。

乙個好的方法是觀察乙個外界環境或物體的燈光並考慮現實中這個環境或物體的燈光是如何發生,然後放置一些通過自己思考的燈光,最後自己設定乙個燈光解決方案。

也許每個人都有看過水平低的照相館裡的依靠公式化的燈光照出的肖像相片:這些相片看起來都很相似,因為攝影師每次都使用相同的燈光照明。所以這些**看上去令人厭煩而毫無生氣。

如果你想獲得富有個性的藝術作品就要避免使用老生常談的方法和書本上公式化的東西,要靠自己的思考。

光應用原理的詳細講述ii

part 2 光的方向

我們觀察乙個光源的方向對我們理解光線以場景中的物體將如何表現都有深刻的影響。選擇主光源的方向是你能做出最重要的決定之一,因為光源方向對如何表現乙個場景以及作品要傳達的感情都有很重要的影響。

正面光正面光是指光源在觀察者的後面,這種光線是一般快照攝影師大多數使用的方法,如果是硬光源影象通常是沒什麼吸引力的,除非正面光是柔和的在這種情況下也會產生非常有魅力的影象。

由於輪廓是靠光和陰影相互作用來表現,而從觀察者的角度來看正面光產生的陰影都被隱藏了,所以不能完展示出影像的外形和紋理,其結果是使物體看起來像平面效果。然而也有些題材比較喜歡用漫射柔和的正面光照,因為正面光照能幫助隱藏皺紋與瑕疵,因此經常用在人物肖像與產品的攝影中

如上圖:業餘的攝影師用強烈的正面光拍出的**看起來:刺目並且常常是沒有吸引力的。

如上圖:柔和的正面光掩飾了物體的外貌。

如上圖:正面光會使場景看起來像平面所以它不擅長展示結構與紋理

側向光:

側向光可以很好的表現出物體的輪廓形態、紋理及立體感。明暗關係明顯和對比強烈。側向光通常用於在一些表面上比如牆投射生動的陰影,從而產生一種藝術情趣。

側向光通常是很有吸引力的所以大部的效果都用這種光照:這種光出現在我們每個工作日的開始與結束的時候,所以常常會在電影與**中看到。

用側向光的缺點是影象有些區域可能會在陰影中丟失,而且側向光會展現一些不完美的一面比如皺紋。比如在肖像攝影中側向光通常用在男性而不用在女性,因為它能便面容顯得非常粗糙,特別是如果影像沒有柔和邊緣的時候。

如上圖:側光能夠很好的展現結構與紋理的效果。

如上圖:斜照在牆的傍晚的陽光充分的展現出牆的玟理。

如上圖:橫穿在這張影象的陰影加強了影象的縱深感。

逆光:逆光是指觀察者正對著光源,因為是亮的背景與暗的對像形成強烈對比所以物體會有明亮的邊緣。它通常有很高的對比看上去富有藝術性和戲劇性。

如果光源相對於我們視點有個微小的角度物體將會有一方或更多的明亮邊緣被勾畫出來,光越強這明亮邊緣就越明顯。

逆光照明的場景通常包含許多陰影除非是柔和的光源。大多時候影象是生動有力的黑色與光亮的部分共存。對於在陰影中勾畫出物體的外形明亮輪廓的出現是非常有用的。

逆光的另一種特點是它能很好展示出透明,半透明屬性以及表現出沿著明亮的明緣的細節或紋理。對於表現富有戲劇性的影象這種光是非常衝擊力的。

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