10. Избирательное отражение, пропускание и поглощение света

Все видимые тела в природе можно разделить на самосветящиеся (источники света) и несамосветящиеся (отражающие и пропускающие свет).

Яркость отражающей поверхности зависит от ее освещения и от ее отражательных свойств.

Окраска несамосветящихся предметов определяется их оптическими свойствами: спектральным отражением, спектральным пропусканием и рассеянием света.

Избирательное спектральное отражение выражается в том, что от поверхности окрашенного предмета монохроматические излучения, поглощаемые этим окрашивающим веществом, отражаются в меньшей мере, чем от абсолютно белой поверхности, полностью отражающей весь падающий на нее свет.

Спектральный коэффициент отражения определяется отношением энергии отраженного монохроматического излучения к энергии излучений, отраженных от идеальной белой поверхности, и не может быть больше 100%. В табл. IV. 1 указаны спектральные коэффициенты отражения некоторых объектов съемки.

Таблица IV.1. Спектральные коэффициенты отражения некоторых объектов съемки

Наряду с коэффициентами отражения для разных зон спектра приведена величина визуального коэффициента отражения для указанных объектов. Она достаточно точно определяет фотографический коэффициент отражения (общий) для работы на черно-белых изопанхроматических фотопленках. При работе на цветных фотопленках следует учитывать разницу в спектральных коэффициентах отражения, отличающихся один от другого в ряде случаев во много раз.

Разница в отражательной способности разноокрашенных деталей в объектах съемки определяет их интервал яркостей.

Интервал яркостей объекта съемки - отношение между яркостью самой темной и самой светлой деталями объекта.

В табл. IV.2 приведены ориентировочные интервалы яркостей некоторых объектов при съемке на черно-белую фотопленку.

Таблица IV. 2. Ориентировочные интервалы яркостей некоторых объектов съемки

В табл. IV.3 приведены интервалы спектрозональных яркостей применительно к съемкам пейзажей на цветной фотопленке.

Таблица IV. 3. Интервалы цветозональных яркостей некоторых типичных объектов при цветной съемке пейзажа

Интервал яркостей при съемках на цветные фотопленки наибольшей величины достигает в синечувствительном слое и наименьшей - в зелено- и красночувствительном. Для зеленочувствительного слоя он совпадает с интервалом яркостей при визуальном наблюдении, поэтому светочувствительность, указываемая на упаковке цветных фотопленок, определяется всегда применительно к зеленочувствительному слою фотоматериала.

Спектральное отражение, так же как и спектральное пропускание, обусловлено тем, что красящее вещество, содержащееся в предмете, по-разному поглощает монохроматические излучения, т. е. обладает различным спектральным поглощением.

Избирательное рассеяние света - дисперсия - выражается в том, что различные монохроматические излучения рассеиваются по-разному. Избирательное рассеяние зависит от размеров мельчайших частиц отражающей свет поверхности. Определенное монохроматическое излучение отражается от частицы только в случае, когда его длина волны меньше диаметра частицы. Если мельчайшие частицы малы, чтобы рассеивать длинноволновое излучение, но достаточно велики, чтобы отражать коротковолновое излучение, рассеяние будет избирательным. Красные и оранжевые спектральные излучения станут проходить беспрепятственно, а синие и фиолетовые будут рассеиваться.

Из-за избирательного рассеяния атмосферы небо в средней полосе имеет не сине-фиолетовый цвет, как в горах, а голубой. Повышение влажности приводит к тому, что коротковолновые излучения рассеиваются гораздо сильнее, чем длинноволновые, появляется дымка. Для устранения дымки при съемке на черно-белые фотопленки пользуются оранжевым светофильтром. Однако в цветной фотографии оранжевые светофильтры применять нельзя, поэтому устранить воздушную дымку не удается.