Естественные источники света

Источниками света при фотосъемке при естественном освещении являются солнце и небо. В солнечную погоду объект освещается прямым солнечным и рассеянным светом, отраженным от неба, а в пасмурную погоду только светом, отраженным от неба. Кроме того, при фотосъемке при естественном освещении объект частично освещается светом, отраженным от близко расположенных предметов. Естественное освещение в зависимости от ряда факторов изменяется как по интенсивности, так и по спектральному составу. Интенсивность дневного освещения и его спектральный состав зависят от высоты солнца над горизонтом, которая зависит от времени дня и года и географической широты местности, а также от состояния погоды.

На юге солнце светит ярче, чем на севере, а чем больше высота над уровнем моря, тем тоньше атмосферный слой, тем больше в составе света ультрафиолетовых и синих лучей, повышающих освещенность. В зависимости от времени дня съемочное освещение условно делят на четыре периода (рис. 39):

Рис. 39. Периоды естественного освещения

I - сумеречное освещение: солнце находится ниже линии горизонта, наблюдается общая низкая освещенность;

II - эффектное освещение: солнце находится низко над горизонтом 0-15° (восход, закат). В этот период наблюдаются наибольшие светоцветовые контрасты и выразительные эффекты освещения с удлиненными тенями. Вертикальные поверхности освещаются сильнее желтым светом солнца и горизонтальные - рассеянным светом синего неба;

III - нормальное освещение: солнце находится на высоте от 15 до 60° над горизонтом. Этот период отличается наибольшим постоянством дневного света как по интенсивности, так и по спектральному составу, который близок к спектральному составу "среднего дневного" света. Это самый благоприятный период для всех видов фотосъемок;

IV - зенитное освещение: солнце находится на высоте от 60 до 90° над горизонтом. В этот период максимально освещены горизонтальные поверхности и минимально - вертикальные, наблюдаются большие контрасты освещения.

Солнце при восходе и заходе выглядит красным и цветовая температура его света равна приблизительно 1800 К. В этот период времени солнечные лучи, достигая поверхности земли, проходят самый длинный путь в атмосфере, а так как на газовых молекулах воздуха рассеиваются в первую очередь коротковолновые лучи, то у поверхности земли сине-фиолетовая часть солнечного спектра в это время отсутствует и до нее доходят длинноволновые лучи. По мере того как солнце поднимается над горизонтом, путь лучей в атмосфере становится короче, в его свете увеличивается доля коротковолновых излучений. Незадолго до захода солнца и вскоре после его восхода цветовая температура его 3000-3200 К. Уже через час после восхода солнца высота его достигает 10° над горизонтом и цветовая температура поднимается до 3500 К.

При высоте солнца над горизонтом от 15 до 60° путь его лучей в атмосфере уменьшается и большая часть коротковолновых сине-фиолетовых лучей достигает поверхности земли. В этот период при безоблачном небе суммарный свет солнца и неба становится белым и почти не зависит от высоты солнца. Цветовая температура его в это время достигает 5500-5800 К. Цветная фотопленка для съемки при естественном освещении сбалансирована к такой цветовой температуре, и на ней в этот период получаются наилучшие результаты.

Значения цветовых температур в различные периоды дня и в зависимости от состояния неба приведены в табл. 8.

Таблица 8. Значения цветовых температур^*

^* (Горицын В. Ф. Фотографические светофильтры. - С. 17.)

На интенсивность излучения дневного света и его спектральный состав оказывают влияние и случайные, изменяющиеся факторы: облачность, влажность и запыленность воздуха, дымка, туман и др. На газовых молекулах рассеиваются коротковолновые излучения. Этим и объясняется голубой цвет неба. Цветовая температура неба сильно колеблется в зависимости от того, исходит ли свет от синего безоблачного неба или от неба, затянутого дымкой или облаками. При рассеивании света газовыми молекулами возникает воздушная голубая дымка. В воздухе обычно содержатся во взвешенном состоянии механические примеси, капли воды, водяные пары, которые способствуют возникновению дымки. Их наличие в большом количестве вызывает рассеивание всех лучей видимого спектра. Облачное небо к своему свету прибавляет белый свет от облаков. Облака рассеивают все лучи видимого спектра, так как они состоят из крупных капель воды.