Свет и освещение - Дэвид Килпатрик

Наглядное руководство к определению экспозиции для цветной пленки ИСО 125/21° при съемке на открытом воздухе Указаны комбинации диафрагмы и выдержки для обычных композиций при солнечном освещении, когда солнце находится позади камеры.

Большинство фотографов предпочитают камеры, рассчитанные на любые (в разумных пределах) уровни освещенности. Телеоператор, ведущий видеозапись свадебного обряда в церквах, вскоре убедится в преимуществах камеры, наилучшим образом приспособленной к слабому освещению Оператор аэрофотосъемки больше заинтересован в ярком освещении, поскольку слабое освещение и плохая видимость ограничивают полеты и делают аэросъемку невозможной. В обычных условиях предельные границы работоспособности аппаратуры остаются неиспользованными. Большинство съемок выполняется при «средних» значениях диафрагмы и выдержки; большинство видеосистем работает при постоянной апертуре и настроено на заданную яркость с незначительными отклонениями. Поскольку все современные системы оснащены различными средствами регулировки или измерения количества освещения, в том числе полностью автоматическими, нет никакой необходимости держать в уме все эти правила экспозиметрии, но следует помнить, что они помогут выйти из затруднительных положений при сбоях аппаратуры и других неполадках.

Искусственный свет

Все наши трудности начинаются именно тогда, когда мы отвлекаемся от солнечного света, а характеристики времени года, суток, погодные условия перестают иметь значение. Искусственные источники света бесконечно разнообразны - с отражателями и рассеивателями, лампами различного типа, времени выпуска, мощности и светоотдачи. Они достаточно малы и локализованы, поэтому их сила света полностью зависит от расстояния до освещаемого предмета. Ни один из обычных искусственных источников света не может даже в малой степени сравниться с солнечным светом по яркости. Визуально они могут казаться очень яркими и при использовании для освещения небольших предметов с близкого расстояния могут быть эквивалентны солнцу по силе света. Но солнце сразу освещает половину земного шара!

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.

Имеются достаточно простые технические средства для решения обеих проблем: для определения освещенности - эффективные экспонометры, способные также измерять относительные величины; для определения качества света (его спектрального состава) - измерители цветовой температуры, которые дают показания, легко переводимые в характеристики соответствующих цвето-балансирующих (коррекционных) светофильтров. Прерывистость света, т. е. его мерцательный характер, не играет роли в обычной фотографии (разумеется, при мерцании с высокой частотой), но может вызвать отрицательные эффекты при некоторых видах кино- и телевизионных съемок. Не рекомендуется использовать системы регистрации движущихся изображений при скоростях движения пленки или сканирования более 32 кадр/с, если освещение создается разрядным, люминесцентным или другим искусственным источником света, кроме лампы накаливания. Для обычной кино- и телевизионной аппаратуры (при скоростях движения пленки или сканирования от 18 до 24-25 кадр/с) таких проблем не возникает.

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 только 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.

Закон обратных квадратов гласит, что с удвоением расстояния от точечного источника света освещенность снижается в четыре раза.

Очень немногие источники света по качеству испускаемого ими излучения приближаются к точечным, но если речь идет об экспозиции и уровнях освещенности, то таковыми можно считать перекальные фотолампы, кинопроекционные лампы, электронные импульсные лампы и другие источники с площадью излучающей или отражающей поверхностей менее 100 см2 при расстоянии до освещаемой поверхности более 1м. Закон обратных квадратов фактически означает, что небольшие изменения относительного расстояния между предметом и искусственным источником света могут привести к существенным изменениям освещенности. Согласно этому закону, для удвоения освещенности какой-либо части предмета при съемке нужно приблизить источник света на 30%. В соответствии с этим же законом, чем ближе источник света к «объемному» предмету, тем больше различий в освещенности отдельных участков последнего.

Исходя из упомянутых свойств, было бы правильно расположить мощный источник света вдалеке от «объемного» предмета, а слабый источник - значительно ближе. Аналогично, если вы стоите близко к группе людей и используете портативный источник света или электронную импульсную лампу, целесообразно расположить людей на одинаковом расстоянии от себя по несколько вогнутой линии.

Источники рассеянного света имеют свойства, отличные от свойств точечных источников, особенно в тех случаях, когда они значительно больше освещаемого предмета и расположены на близком расстоянии от него. Действие закона обратных квадратов ослабевает, освещенность предмета становится значительно более равномерной, а небольшие изменения расстояния от источника до предмета несущественно влияют на экспозицию. По этим причинам, а также благодаря равномерности освещения, отражательным свойствам и минимальному тенеобразованию в студиях часто используют большие отражатели, рассеиватели (диффузоры) и короба с источниками света. Поскольку в этих случаях закон обратных квадратов не действует, важную роль приобретает возможность управления светоотдачей. Даже при использовании сравнительно небольших источников света, подобных портативным электронным импульсным лампам, закон обратных квадратов теряет силу при очень малых расстояниях, таких, как при макрофотосъемке, поскольку рефлектор может быть значительно больше объекта съемки и располагаться очень близко.

Ведущие числа

Ведущие числа были введены для установления связи действительной выходной мощности осветительных приборов, применяемых при фото- и киносъемке, со значениями чувствительности пленки и диафрагмы объектива. Эти числа не применяются при видеосъемке, но любой осветительный прибор для фоторабот, приобретенный для телевизионной съемки, может быть маркирован ведущим числом, причем большему значению числа соответствует большая мощность. Ведущие числа получены в соответствии с законом обратных квадратов и отражают тот факт, что значения диафрагмы объектива, являющейся показателем доли его площади, пропускающей свет, также имеют квадратичную зависимость и образуют последовательность чисел с постоянным коэффициентом 2 : 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32; 64; 128 ит. д.