Интенсивность направленного света можно измерить некоторой плотностью светового потока, зависящего от мощности (силы) источника света и расстояния от него. Когда говорят об освещенных объектах, подразумевают количественную величину освещенности, которая выражается через отношение плотности светового потока к единице площади.

Освещённость в системе СИ измеряется величиной люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр). Освещенность измеряется ручным экспонометром. Как мы уже знаем для одной и той же освещенности можно подобрать несколько различных комбинаций экспотройки.

В отличие от освещённости, количество света, отражённого поверхностью, называется светимостью (luminance). Именно светимость замеряется встроенным экспонометром. Но часто фотографы говорят, что экспонометр замеряет освещенность сцены. Строго говоря, речь в этом случае может быть только о ручных экспонометрах, но поскольку все понимают, о чем речь, думаю, что можно смириться с этим и не быть занудой.

Вообще освещенность предмета (объекта) это некая усредненная величина для множества точек поверхности, которые могут быть освещены с разной величиной, находясь на разном расстоянии от источника света.

Освещенность фотографируемого объекта влияет на яркость получаемого изображения. С точки зрения физики, а не субъективного восприятия, яркость - это отношение силы света, излучаемого (отражаемого) поверхностью объекта, к площади его проекции на плоскости изображения. Измеряется в канделах на квадратный метр. Вообще можно говорить, как о яркости изображения, так и о яркости источника света, ошибки в этом не будет. В фотографии просто общепринято говорить о яркости как о яркости изображения, а яркость объекта (источника) называть освещенностью. Яркость изображения никогда не превосходит яркости (освещенности) источника.

Уменьшение общей освещённости изменяет соотношение между яркостями светов и теней: яркость светов убывает быстрее, чем теней. Это происходит за счёт некоторого освещения теней рассеянным светом, возникающим по причине дифракции. Таким образом, уменьшение общей освещённости вызывает одновременно и уменьшение контраста.

Насколько (в стопах) необходимо изменить параметры экспозиции при перемещении объекта относительно источника света (от него или наоборот ближе к нему)? На этот вопрос отвечает закон (или правило) обратных квадратов. Условимся, что источник света всегда светит с постоянной мощностью (хотя в реальной жизни это не всегда так) равной 100%. Чем дальше объект отодвигается от источника, тем меньше света он получает. Под мощностью источника света будем понимать не его потребляемую энергию, а интенсивность свечения.

Представьте, что от точечного источника исходит свет сферой под углом 45 градусов. На расстоянии в 1 метр от источника мы получим освещенную сферу радиусом в 1 метр (т.к. угол 45 градусов). Вспомним формулу площади сферы: 4*Пи*(Радиус в квадрате) или в нашем примере будет 4*Пи*(1м в квадрате). Еще через метр мы получим сферу радиусом в 2 метра и её площадь будет уже 4*Пи*(2м в квадрате). Площадь, в сущности, характеризует падение интенсивности света, и мы можем на этом примере получить вывод, что при увеличении расстояния в два раза, интенсивность падает в четыре раза. Или в общем случае: падение интенсивности света пропорционально квадрату расстояния от источника света. Соответственно, значение интенсивности света обратно пропорционально квадрату расстояния от его источника.

Соответственно, освещенность объекта также обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света и прямо пропорциональна силе (мощности) источника света.

Рассмотрим несколько примеров:

1. При сокращении расстояния от источника света в два раза, интенсивность увеличится в 4 раза.
2. При увеличении расстояния в три раза интенсивность упадет в 9 раз!
3. При уменьшении расстояния на одну треть (в 4/3 раза), интенсивность увеличится в 2,25 раз
4. При увеличении расстояния на одну треть (в 4/3 раза), интенсивность уменьшится в 0,56 раз
5. При увеличении расстояния на четверть, интенсивность уменьшится в 0,64 раз

Характерно, что чем дальше от источника света, тем падение происходит медленнее и если интенсивность в процентном выражении через каждую единицу расстояния (отнюдь не метр, эта единица зависит от мощности источника), получится следующий ряд:

100%; 25%; 11%; 6%; 4%; 3%; 2%; 2%; 1%; 1%; ...

То есть на некотором расстоянии интенсивность света при удалении начнет изменяться на незначительную величину.

Отсюда можно сделать полезные практические выводы. Возьмем съемку в ночном клубе в условиях ограниченного освещения со вспышкой. Если вы видите, что в кадре фон прорисован хорошо, а объект слегка пересвечен, можно понизить мощность вашей вспышки, а можно просто отойти назад. А вот насколько нужно отойти, это зависит от того, насколько близко вы находитесь к объекту и насколько мощный был импульс вспышки. Замечу, что снимать нужно не в режиме ETTL, а в ручном.

Если вы снимаете группу людей со вспышкой (находящихся на разном расстоянии от вспышки) следует максимально отойти с целью одинаковой подсветки всех персон. Иначе с близкого расстояния ближайшие к вам люди будут скорей всего пересвечены, а стоящие позади недосвечены.

В физике закон обратных квадратов утверждает, что значение некоторой физической величины в данной точке пространства обратно пропорционально квадрату расстояния от источника поля, которое характеризует эта физическая величина.

Интенсивность света - это энергия, приходящаяся на единицу площади в единицу времени.

Интенсивность (не путать с мощностью!) света, исходящего от точечного источника обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника.

В качестве подтверждения этой теории приведу пример: интенсивность солнечных лучей на орбите Меркурия составляет 9140 Вт на квадратный метр, а на орбите Земли (на ту же площадь) лишь 1370 Вт — трёхкратное увеличение расстояния влечёт девятикратное уменьшение интенсивности солнечных лучей.

Надо заметить, что правило обратных квадратов может быть применено только для точечных источников света. Точечным источником принято считать любой источник, для которого расстояние до объекта существенно больше пяти его диаметров. Например, широко распространённые в офисных помещениях лампы дневного света не являются точечными источниками, и поэтому к ним нельзя применять правило обратных квадратов, в отличие от большинства других источников искусственного излучения света. Также вряд ли можно использовать это правило для студийных осветителей типа софтбокс или отражающих зонтов. Но на практике люди, работающие с осветительным оборудованием, все равно используют это правило, пренебрегая характеристиками отражения, рассеивания и т.п.

Домашнее задание

В условиях плохой освещенности, например, в темной комнате, поставьте объект (например вазу) и осветите его настольной лампой с расстояния 1 метр. Поставьте камеру на штатив и определите стандартную экспозицию. Затем отодвиньте лампу назад ровно на 1 метр и проследите насколько упадут показания экспозамера. Поэкспериментируйте с разными расстояниями.

 

 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить