Уровень освещения

В фотографии обычно пользуются шкалой экспозиционных чисел (ЕV). Технически более подходящее понятие светового числа (LV) практически не применяется. Световое число — понятие абсолютное, а экспозиционное число зависит от чувствительности пленки. Поскольку экспозиционное число всегда указывается для пленки ИСО 100/21°. традиционно считающейся пленкой «средней» чувствительности, оно рассматривается как адекватное световому числу.

Шкала ЕV для чувствительности пленки ИСО 100/21° (которая далее будет подразумеваться) имеет эффективное максимальное значение ЕV 20. Большинство съемочных камер рассчитано на предельное значение ЕУ 18 или 19: яркому летнему солнечному свету соответствует ЕV 15, сверкающему солнечному свету на снеге или белом песке — ЕV 16; при солнечном свете, усиленном лучами, отраженными от зеркал или других зеркальных поверхностей, может достигаться значение ЕV 17. Увеличение ЕV на одно деление соответствует удваиванию количества освещения. С другой стороны, приемлемая освещенность в комнате соответствует 1/500 освещенности при ярком солнечном свете на улице, т. е. ЕV 7. Нижний предел работоспособности простых автоматических фотоаппаратов соответствует именно такой освещенности. Хорошие однообъективные зеркальные камеры с встроенным экспонометром позволяют измерять экспозицию вплоть до ЕV 1, что соответствует 1/32 000 освещенности ярким солнечным светом. При такой освещенности человеческий глаз уже слабо различает предметы.

Освещенности, соответствующие величине менее ЕV 1 шкалы экспозиционных чисел, воспринимаются большинством телевизионных камер только при усилении чувствительности, если при этом пренебречь цветопередачей, четкостью изображения и такими нежелательными эффектами, как побочные блики. В отличие от телевизионной съемки при фотографировании можно установить сколь угодно длительную экспозицию, что позволяет достичь достаточной проработки деталей и цветопередачи независимо от освещенности. Практический нижний предел освещенности при фотографической экспозиции соответствует диапазону значений ЕV от-7 до-10. Это освещенности при глубоких сумерках и луне, которые в 50 миллионов раз ниже освещенности при ярком солнечном свете.

Дневной свет

Положение Солнца меняется в зависимости от времени года и суток. Его яркость также меняется, но в незначительной степени, и это представляет интерес скорее для астрофизиков, чем для фотографов. Когда солнце стоит высоко в небе, что бывает в течение шести часов в середине дня летом, можно с высокой точностью определить количество освещения. В фотографической терминологии такое количество освещения эквивалентно экспозиции при диафрагме 16. если на съемочной камере установлена выдержка, соответствующая чувствительности применяемой пленки (например, для пленки ИСО 125/ 21° — выдержка 1/125, для ИСО 1000/31° — выдержка 1/1000).

Термин «солнце в дымке», встречающийся в инструкциях по применению фотопленок, часто подразумевает наличие легкого облачного слоя в верхней атмосфере. При таком освещении требуется вдвое большая экспозиция (диафрагма 11). Термин «светлая облачность» соответствует дальнейшему снижению уровня освещенности и подразумевает наличие явно выраженных облаков, сквозь которые еще просматривается солнечный диск, но на земле нет резких теней. В этом случае требуется еще раз удвоить экспозицию (диафрагма 8). Термин «сплошная облачность» труднее поддается определению. Облака не обязательно тяжелые, но солнечный диск не виден. В этих условиях требуется очередное удвоение экспозиции (диафрагма 5,6). «Пасмурно» означает уже не белые облака, а серые тучи (диафрагма 4). «Ненастье» или «очень пасмурно» подразумевает темные тучи (диафрагма 2,8). Еще более слабое освещение в летние полуденные часы возможно разве что при сильнейшей грозе с черными тучами.

Искусственный свет

В помещении искусственный свет кажется «ярким». Потолок, сплошь покрытый панелями с люминесцентными лампами, может казаться очень светлым. Это обусловлено тем, что глаза адаптируются к условиям в помещении и к уровню освещенности мебели или пола, в сравнении с которыми сам источник света выглядит ярким. Теперь попробуйте вынести люминесцентные лампы на солнечный свет. и вы с трудом определите, включены они или нет.

Никогда не пытайтесь оценить освещенность в помещении на глаз. Это невозможно; глаз приспосабливается, зрачок расширяется, чтобы пропустить больше света. Сравнение также невозможно, поскольку зрачки не одинаковы, если смотреть от окна в комнату или в окно на улицу. Существенные различия в уровнях освещенности сглаживаются. Цвет (спектральный состав) и непрерывность искусственного света также невозможно определить на глаз. Заводская натриевая лампа может казаться ярко-желтой, а люминесцентная трубка - слегка голубой; на пленке они могут получиться ярко-оранжевой и бледно-зеленой.

Закон обратных квадратов

Для грамотного использования искусственного света любого типа, непрерывного или импульсного (в виде отдельной вспышки или последовательности вспышек), необходимо знать закон обратных квадратов. Этот основной закон оптики применим и при съемке с коротких расстояний с помощью специального оборудования, и при работе в темной комнате. Закон обратных квадратов достаточно точно устанавливает связь между расстоянием от теоретического точечного источника и относительной освещенностью. Закон формулируется следующим образом: относительная освещенность на любом радиальном расстоянии от точечного источника света обратно пропорциональна квадрату этого расстояния. Важное ключевое слово в этой формулировке — относительная, поскольку закон сам по себе имеет смысл, когда используется для сравнения уровней освещенности на двух различных расстояниях. Кроме того, используемые единицы измерения, например футы или метры, имеют смысл тольно в том случае, если сила света источника по размерности соответствует этим единицам. Практически закон обратных квадратов означает следующее:
- при увеличении расстояния в два раза освещенность уменьшается в четыре раза;
- при увеличении расстояния в три раза освещенность уменьшается в девять раз;
- при уменьшении расстояния в два раза освещенность возрастает в четыре раза.

Качество света

Утро

В течение первых двух часов после восхода солнца свет быстро меняется. Солнце может рассеять дымку или туман (в теплые месяцы) или создать их (вследствие испарения инея в холодные месяцы). В конце лета прозрачность воздуха, пожалуй, наибольшая в утренние часы.

Слабые испарения от влажных дорог, рек и водоемов могут быть очень эффектны. Если ночью шел дождь, то утром в лучах света заблестят влажные растения и улицы, которые обычно тусклы и непривлекательны. Воздушная перспектива обнаруживается дымкой. Детали могут быть еще достаточно ясно видны, но с увеличением расстояния пейзаж становится все светлее и размывается. Это одна из возможностей передачи третьего измерения в двумерной фотографии и видеосъемке.

В такое время суток цвет (цветовая температура) света меняется от яркого теплого желтого с золотым оттенком до тепловатого нейтрального. На фотоснимке, сделанном в утренние часы, кожа человека кажется очень гладкой. Это объясняется тем, что ночью кожа стягивается, и утром лицо выглядит более свежим. Небо редко бывает очень густого синего цвета до второй половины дня, а это значит, что тени не имеют легкой голубой окраски, какая бывает при освещении «под открытым небом».

Полдень

Продолжительность подходящего освещения зависит от времени года и широты местности. На крайнем севере, где солнце никогда не заходит, но и не поднимается высоко над горизонтом, такое освещение бывает весь день и большую часть ночи. На умеренных широтах (45°) хорошее освещение сохраняется в течение нескольких часов, но при этом положение солнца меняется. Зимой солнце может находиться низко весь день и в течение четырех часов в середине дня давать наибольшую яркость. Летом тоже существуют четыре «идеальных» часа — два часа утром и два часа после полудня с «мертвым» периодом между ними.

В тропических и экваториальных районах полуденное солнце лишь создает неудобства своим почти бесполезным светом. Причина отчасти заключена в жаре, в характере дорог, пейзажей и строений белого или песочного цвета, отражающих и свет, и тепло одновременно. Назойливый, невыразительный, ослепительный блеск палящего над головой солнца «убивает» окружающие виды. Густая синева небесного простора не помогает, поскольку тени становятся синими, а открытые пространства, находящиеся в тени, приобретают явно выраженные «холодные» оттенки. После прохождения солнцем зенита обстановка начинает изменяться. Температура остается высокой еще примерно в течение часа, поскольку она зависит от совокупности факторов, а затем начинает падать.

После полудня и вечер

Поскольку воздух вбирает влагу от земли или воды при нагревании в течение дня, во второй половине дня происходят изменения цвета (спектрального состава) света, не всегда наблюдаемые утром. Теплый воздух удерживает больше влаги. По мере охлаждения; при движении солнца к закату воздух больше не в состоянии удерживать влагу. Она конденсируется в форме невидимых капелек столь малых размеров; что они остаются во взвешенном состоянии. Когда происходит резкое понижение температуры, образуется туман, в особенности над морем.

Большую часть времени туман настолько слаб, что образует нечто вроде легкой дымки. Она может «приглушить» свет; и вторая половина летнего дня может казаться сумрачной и унылой, несмотря на яркое солнце. На фотоснимке это выражается «придавленными» тонами и цветами, что приводит к общему серому тону. По мере приближения солнца к горизонту ситуация улучшается, поскольку оно начинает пробиваться сквозь легкую дымку, раскрывая воздушную перспективу. Дымка стремится поглотить частицы пыли и удерживает их. Городской воздух во второй половине летних дней может быть буквально серым. При обзоре небольшого города с самолета можно увидеть пелену легкой голубоватой дымки вокруг него. Это может не только повлиять на качество света, но и привести к необходимости на полступени увеличить диафрагму.

Кроме того, влага и пыль рассеивают лучи света. Когда солнце высоко, рассеиваются синие лучи и поглощаются красные, а цветовая температура становится выше нормальной. Проявляющаяся на фотографии холодная металлическая синева редко выглядит привлекательно.

Закат и сумерки

Закаты — специфический вид освещения при низком положении солнца, когда атмосфера преломляет и отражает коротковолновое излучение (синее) и пропускает длинноволновое излучение (красное). Дымка, которая днем поглощала часть красных лучей, но рассеивала и оставляла синие, теперь рассеивает очень малую часть синего излучения и пропускает сравнительно интенсивное красное излучение. Верхняя часть неба, освещаемая под другим углом, остается синей. В результате можно наблюдать и плавные переходы тонов, и эффектные сочетания цветов.

Сумерки

Сумеречный свет после захода солнца сначала по цвету подобен солнечному свету в полдень, но быстро превращается в полностью синий. Именно з период сумерек оставшиеся красные облака, освещенные закатившимся солнцем, выделяются в наиболее резком цветовом контрасте. Над морем вся западная часть неба может рассеивать желто-красный свет и держатся очень «теплые» сумерки, пока не догорит вечерняя заря. По мере сгущения сумерек наши глаза начинают терять чувствительность к цвету, и фотографии, снятые в это время, могут оказаться более насыщенными, чем представляется визуально. Уличные фонари, освещенные витрины магазинов, огни и фейерверки прекрасно гармонируют с сумеречным освещением и выглядят значительно лучше в это. время, чем в полной темноте.

Полумрак

Перед наступлением ночи еще можно выполнить измерения очень чувствительным экспонометром, хотя окружающее представляется в очень сером тоне. Камера воспроизведет такие цвета, какие бывают в пасмурный день. Видеокамеры смогут передать слабые цвета при значительно ухудшенном изображении.

Лунный свет

Чтобы добиться на фотоснимке эффекта лунного освещения, применяют голубые светофильтры в сочетании с недодержкой. Это соответствует нашему зрительному восприятию лунного света, который мы считаем голубым и темным. На цветном фотоснимке, полученном при лунном освещении с полной расчетной экспозицией, можно увидеть такие же краски и тона, как на фотоснимке, сделанном при дневном свете. Лунный свет - это просто отраженный солнечный свет, а голубой оттенок - лишь продукт зрительного восприятия, а не объективное качество света. Требуемое время экспонирования составляет примерно от 20 мин до нескольких часов при съемке неподвижных объектов. За это время Луна значительно переместится. Ее нельзя включать в композицию кадра, если время экспозиции превышает 1 мин, а если объектом съемки является сама Луна, необходимо выбрать достаточно малую выдержку.

Снег — наиболее эффективный нейтральный естественный отражатель, не сообщающий отраженному свету никаких цветовых оттенков. Благодаря этому свойству свет голубого неба, отраженный от снега, может придать изображению чрезмерную голубизну. Этот эффект можно исправить, используя при съемке светофильтры, а при печати соответствующую цветовую корректировку.

Вода действует как отражатель, если свет падает на ее поверхность под углом 42° и менее, но только в тех случаях, когда поверхность воды расположена между источником света и объектом съемки. Если при этом поверхность воды гладкая, то она отражает свет подобно зеркалу; любое возмущение на водной глади меняет распределение отраженного света.
Облака, обычно действующие как громадные рассеиватели, становятся отражателями, когда их боковая поверхность обращена к солнцу. Это случается довольно часто, поскольку облако, подобно айсбергу, обычно весьма протяженно по высоте. Огромные белые кучевые облака выглядят белыми, поскольку они освещены солнцем, а не потому, что солнечный свет проникает сквозь них. Они, так же как и снег, являются нейтральными отражателями. Облака обычно нейтрализуют избыток голубого цвета, поскольку отражают солнечный свет, а не свет голубого неба. Небо с вереницей больших белых облаков и ярким солнцем обеспечивает прекрасный цвет и контраст освещения.

Действие света

Поглощение цвета

Чистые (яркие) цвета обычно являются следствием селективного (резко избирательного) поглощения и отражения. Они характерны для поверхностей, которые отражают почти все излучение с определенными длинами волн и поглощают остальное, как правило, обычным образом. Ненасыщенные (пастельные или бледные) цвета обусловлены меньшей селективностью; они характерны для поверхностей с малой поглоща-тельной способностью, отражающих в широком диапазоне длин волн, с доминирующей ролью некоторых длин волн. Они подобны ярким цветам, смешанным с преобладающим количеством белого цвета.

Приглушенные цвета являются следствием в целом низкой отражательной способности, когда поглощается излучение почти на всех длинах волн и лишь на некоторых отражается. Такие цвета можно рассматривать как некоторое подобие чистых цветов, смешанных с черным цветом. С точки зрения фотографии ни приглушенный, ни пастельный цвет невозможно превратить в яркий или насыщенный цвет. Цвет, с избытком насыщенный белым светом, может быть затемнен, но тогда он превратится в приглушенную мрачную тень. Цвет с избытком нейтральной плотности (примесью «серого») можно сделать более светлым, но при этом он становится блеклой тенью. Имея дело с любым цветом, мы встречаемся с зеркальным отражением или поверхностным блеском в виде ослепительного свечения.

Сильное влияние оказывает также относительная освещенность. В тени цвет выглядит менее ярким, чем тот же цвет рядом при полном солнечном освещении. На фотографии для обоих случаев в отдельности можно добиться одинаковой цветовой насыщенности индивидуальным подбором экспозиции. Если же снимать сюжет, имеющий одновременно и света, и глубокие тени, то при передаче цвета придется отдать предпочтение одному из вариантов — либо светам, либо теням. Причиной того, что многие цветные поверхности выглядят менее яркими в пасмурные дни, является поверхностное отражение, а не уровень освещения. Облачное небо отражается, а полностью рассеянный свет дает полностью рассеянный блеск. Прямые солнечные лучи не вызывают блеска в большом диапазоне углов падения и не образуют ослепительного яркого пятна, если смотреть на поверхность «против света».

Цветобалансирующие (коррекционные) светофильтры

Из-за влияния, которое оказывают предметы на падающий свет, солнечный свет, будучи изначально белым, по достижении определенного предмета может принять какой-либо оттенок. Наиболее привычны «смещения» в синеву (свет неба, освещение на больших высотах) или в желтизну (поздний или ранний дневной свет). Появление других оттенков может быть связано с окружающей обстановкой. Свет в лесу может быть зеленым. В четырехугольном пространстве двора, ограниченном стенами из красного кирпича, свет часто бывает розоватым. Старинное стекло придает свету зеленовато-желтый оттенок. Промышленные загрязнения превращают его в янтарно-желтый или коричневый.

При съемке портретов, как правило, рекомендуется избегать «холодных» тонов в пользу «теплых». Зеленый оттенок независимо от того, холодный он или теплый, не допускается совершенно. Фиолетовые оттенки и розовато-лиловые тона кожи также нежелательны. При съемке других сюжетов многое зависит от жанра фотографии. Некоторые оттенки освещения значительно усиливают эффект, другие не оказывают никакого влияния, третьи портят картину.

При съемках фото- и видеокамерами для коррекции и согласования цветов применяются цветобалансирующие (коррекционные) светофильтры. Полезно знать дополнительные (противоположные) цвета: желтый является дополнительным пурпурно-синему, пурпурно-красный — зеленому, красный — голубому (сине-зеленому). Зеленый оттенок корректируется пурпурным светофильтром, для устранения желтого оттенка требуется голубой светофильтр и т. д.

Поляризованный свет

Понятие поляризованного света упоминалось, когда рассматривалось, каким образом поверхности отражают и поглощают свет и как возникает блеск. Управление поляризованным светом и его использование — признак высокого профессионального уровня. Поляризованный свет существует повсеместно вокруг нас, и именно он определяет многие различия во внешнем виде предметов. Тот, кто носил поляризационные солнцезащитные очки, знает это. В фотографии и кино действие поляризованного света еще более ярко выражено.

Поляризованный свет не следует понимать как каким-то образом измененный свет. Неполяризованный (неупорядоченный) свет представляет собой электромагнитные колебания во всех плоскостях. Если мысленно представить луч света в виде шнура, концы которого держат два человека и движениями рук сообщают ему волнообразное движение, то обычный свет можно представить как множество шнуров, волнообразно перемещающихся в вертикальной, горизонтальной и в любых других плоскостях. Если же эти двое захотят продолжить свое занятие, став по обе стороны преграды и пропустив шнур между ее вертикальными рейками, то волнообразные движения шнура будут возможны лишь в вертикальной плоскости. Поляризатор, будь то поверхность, отражающая свет, или фильтр, пропускающий его, действует подобно преграде. Он пропускает электромагнитные колебания, ориентированные лишь в одной плоскости.

Экспозиция

«Правильная» экспозиция означает такой выбор регулируемых параметров, который обеспечивает наилучшее качество изображения. Однако пленки обладают некоторой фотографической широтой, допускающей незначительные ошибки экспозиции или позволяющей их скорректировать. Обычно она составляет по одной ступени экспозиции в сторону передержек и в сторону недодержек. В случае передержки недостаточная проработка деталей будет проявляться на наиболее светлых участках сюжета. Об этом следует помнить при попытке передать оттенки кожи или бледно-голубой цвет неба именно бледно-голубым, а не белесым. При недодержке глубокие тени выглядят еще чернее, а в зонах слабых теней ощущается излишнее усиление цветов.

Творческие решения

Когда вы сталкиваетесь с сюжетом, обладающим высоким контрастом, и не имеете возможности внести необходимые изменения, при выборе экспозиции приходится руководствоваться творческими решениями. Человеческий глаз при этом не испытывает трудностей. Когда мы осматриваем сюжет, чувствительность глаза меняется. Он «раскрывается», чтобы рассмотреть то, что находится в тени, и «прикрывается», встречая ослепительный солнечный свет. В целом же глаз приспосабливается к светлым зонам сюжета и игнорирует тени. При взгляде на фотографию слишком темные «зачерненные» области не вызывают отталкивающего впечатления, пока они не довлеют над всем изображением. В последнем случае изображение выглядит очень нарочитым и графичным.

Таким образом, общим правилом является установка экспозиции по наиболее освещенным участкам сюжета (светам), по крайней мере с целью проработки некоторых деталей на этих участках, даже если это приведет к полной потере деталей в некоторых теневых местах. В цветной фотографии это дополнительно приводит к наиболее точному и яркому воспроизведению цветов. Избыточная экспозиция с целью воспроизведения затененных деталей в ущерб проработке наиболее светлых участков «разбавляет» краски и уменьшает насыщенность изображения.

Однако существуют ситуации, когда большее значение имеет общая яркость. Снимок в контровом свете девушки в старинном платье по моде начала века, сидящей на качелях в фруктовом саду, будет создавать ностальгическое настроение и выглядеть по-летнему, если экспозиция определена по осве-щенности девушки (теневой участок), допуская очень светлый и бледный общий фон зелени. Вид интерьера с большим зеркальным окном будет ярче и воздушнее, если в окно виден сверкающий (слегка переэкспонированный) пейзаж, а сам интерьер воспроизведен нормально.