Курсовая работа: Естественно-научные основы фотографии
Основные элементы освещения. Объект съемки обычно освещается в помещении несколькими источниками света, различающимися между собой по направлению светового потока и относительной интенсивности, что дает неодинаковые освещенности на разных участках объекта.
Различают следующие шесть видов света:
общий заполняющий;
основной направленный (рисующий);
выравнивающий;
моделирующий;
контровый;
фоновый.
Основной направленный (рисующий) свет предназначен для освещения сюжетно-важной части объекта съемки или нескольких объектов. Он обеспечивает разницу освещенностей объекта и передает объем, форму и фактуру поверхности предметов, изображаемых на снимке.
Выравнивающий свет подсвечивает теневую сторону объекта съемки и создает тем самым необходимый световой баланс между светлыми и затемненными участками. В качестве источника выравнивающего света иногда используют экраны-отражатели.
Основное назначение моделирующего света - создание бликов и теней необходимых размеров и формы с целью получения того или иного эффекта, например подсветка глаз, волос и т.д.
Контровый свет служит для обрисовки контура объекта и отделения его от фона.
Фоновый свет дает необходимый для каждого конкретного случая уровень освещения поверхности фона и способствует тем самым решению определенной задачи.
К каждому из этих основных видов света предъявляются свои требования. В связи с этим конструируются специальные осветительные приборы, различающиеся между собой по характеру излучения, мощности, возможности изменять диаметр и интенсивность светового пучка и т.д.
Общий заполняющий свет обеспечивает проработку деталей объекта съемки, находящихся в теневых участках.
2.2 Световые приборы
Рассмотрим наиболее распространенные осветительные приборы и характер создаваемого ими освещения. Современная светотехника и электроника предоставили в распоряжение фотографа множество разнообразных по конструкции и световым параметрам источников света, начиная от обычных электрических и кончая импульсными газоразрядными лампами.
Электрические лампы, используемые для освещения помещений, различаются между собой по мощности, а значит, и по силе создаваемого ими светового потока и имеют прозрачный, матированный или молочный стеклянный баллон. Такая окраска стекла баллона позволяет получать более мягкое, рассеянное освещение.
Промышленность выпускает также специальные фотолампы, яркость которых ощутимо больше яркости обычных электроламп, что достигается горением лампы в режиме перекала. Срок их службы колеблется в пределах 2 - 8 ч, в связи с чем их следует включать только на короткое время самой съемки. Как обычные, так и перекальные электролампы могут иметь внутренний зеркальный отражатель, позволяющий концентрировать в одном направлении идущие от раскаленной нити лучи света.
Чрезвычайно малыми размерами и высокой яркостью характеризуются кварцевые галогенные лампы. Внутренний объем баллона в них заполнен парами йода, значительно улучшающими светотехнические параметры ламп.
Совершенно самостоятельную группу представляют собой импульсные газоразрядные лампы, излучающие свет в виде очень короткого (1\500 - 1\10000с) и мощного светового импульса. Внутренний объем баллона таких ламп заполнен инертным газом-ксеноном, через который в обычных условиях электрический ток не проходит. Когда же с помощью высоковольтного импульса напряжения газ в баллоне лампы ионизируется и становится проводником электрического тока, через него происходит разряд специального конденсатора, накопившего большой электрический заряд, и газ, превратившись на тысячную долю секунды в плазму, излучает мощный световой импульс. Преимущества таких ламп - малые размеры, большая яркость, высокая экономичность и постоянство светового потока; недостаток - невозможность визуально контролировать светотеневой рисунок, создаваемый таким источником на объекте съемки.
Осветительные лампы без специальных рефлекторов используют крайне редко, поскольку они освещают в равной степени не только объект съемки, но и все окружающие предметы. При этом образуется большое количество случайного рассеянного света, появляются паразитные блики и рефлексы, мешающие съемке. Поэтому для более полного использования света лампы и возможности направлять ее световой поток в нужную сторону применяют специальные рефлекторы, от формы и размеров которых в значительной степени зависит характер идущего от лампы светового потока. В большинстве случаев рефлекторы снабжены арматурой (зажимы, струбцины), позволяющей закреплять их в нужном положении и в определенном месте. Рефлектор с лампой можно крепить к спинкам стульев и к другой мебели или к специальным штативам.
Естественно, что для освещения можно использовать и обычные бытовые осветительные приборы - настольные лампы, бра, люстры, торшеры и т.д., однако они менее удобны и в большинстве случаев не позволяют создать необходимое освещение объекта съемки.
Импульсные электронные приборы, именуемые лампами-вспышками, весьма разнообразны. Это и миниатюрные лампы небольшой мощности, предназначенные для фотолюбителей, и более мощные осветители, рассчитанные в основном на профессиональных фотографов. Во всех случаях питание таких ламп-вспышек осуществляется от сети переменного тока, батарей или встроенных аккумуляторов. Синхронизация световой вспышки лампы с работой затвора фотоаппарата происходит с помощью специального провода синхронизации, либо путем непосредственного электрического соединения цепей синхронизации лампы со встроенными в фотоаппарат контактами, либо световым лучом.
Поскольку длительность светового импульса чрезвычайно мала, необходимо, чтобы в момент вспышки кадровое окно фотоаппарата было полностью открыто. В противном случае проэкспонируется только часть кадра и снимок будет испорчен. Это условие выполняется для всех выдержек в фотоаппаратах с центральными затворами и лишь для сравнительно длительных выдержек в фотоаппаратах со шторными затворами. В описании фотоаппарата всегда указана наиболее короткая выдержка для съемки с лампой-вспышкой. Безусловно, можно воспользоваться и более длительными выдержками, однако необходимости в этом нет.
В практике фотографической съемки большое применение находят источники электрического света. Основными из них являются: электрические лампы накаливания, люминесцентные лампы, импульсные газоразрядные лампы.
Источники электрического света различаются по световым и электрическим характеристикам.
К световым характеристикам относятся: световой поток, светоотдача, спектральный состав, характер распределения света, срок службы лампы; к электрическим - напряжение, сила и вид тока, мощность, схема включения лампы в электросеть.
В группу электрических ламп накаливания, используемых в фотографии, входят нормальные осветительные, фотографические, прожекторные и кинопрожекторные лампы. Все они относятся к газонаполненным и отличаются друг от друга формой, размерами колбы, конструкцией цоколя, формой светящегося тела.
В последнее время в нашей стране и за рубежом все большее применение находят новые источники света - кварцевые галогенные лампы. В качестве галогена обычно используется йод. Галогенные лампы имеют вольфрамовую нить накала, в принципе не отличающуюся от нити других ламп накаливания, заключенную в кварцевой колбе небольших размеров. В колбе, кроме инертного газа, содержится небольшое количество йода.
По сравнению с обычными лампами лампы с йодным циклом имеют следующие преимущества: меньший габарит, больший срок службы, более высокую световую отдачу, не изменяющиеся в течение всего срока службы световой поток и спектральный состав излучения.
Кроме перечисленных ламп накаливания, большое применение находят так называемые зеркальные лампы типа ЗН, представляющие собой законченный осветительный прибор с отражающей поверхностью. Передняя стенка зеркальных ламп матирована.
В практике фотосъемки иногда находят применение люминесцентные лампы, которые отличаются друг от друга по мощности, спектральному составу излучения, размерам колбы. К люминесцентным источникам света относятся лампы типа ЛД (люминесцентная дневного света), ЛБ (люминесцентные белого света), ЛХБ (люминесцентные холодного белого света), ЛТБ (люминесцентные теплого белого света).
В последнее время ряд фирм выпускает специальные осветительные приборы для фотопавильонов и других помещений, в которых в качестве источника света применены импульсные газоразрядные лампы. В нашей стране эти источники света получили распространение среди фотокорреспондентов, некоторой части фотографов и фотолюбителей. Источники электрического света используются в специальных осветительных приборах, разных по конструкции, эксплуатационным и другим данным. Ниже приводятся краткие сведения об этих приборах. Осветительные приборы, предназначенные для освещения объектов съемки, принято делить на две самостоятельные группы: светильники и прожекторы. К первым относятся осветительные приборы, рассчитанные на освещение предметов, находящихся на близком расстоянии, ко вторым - на освещение удаленных предметов. Перераспределение света, испускаемого лампой в светильнике, происходит благодаря отражению его от белого окрашенного, эмалированного или зеркального колпака (контротражателя).
Приборы этого типа имеют угол рассеяния света до 180° и могут быть выполнены в виде световых площадок (рамп) или многоламповых софитов. К светильникам относятся также и зеркальные лампы, имеющие угол рассеяния около 50°. По конструкции различают прожекторы с отражательной (с контротражателем), преломляющей (с линзой) и смешанной оптикой (с контротражателем и линзой). Благодаря возможности фокусировать лампу путем перемещения ее относительно линзы угол рассеяния света, даваемого прожектором, может изменяться.
На рисунке приведены основные виды осветительных приборов, применяемых для освещения объектов при фотографической съемке: а - светильник для общего освещения объектов светом, излучаемым непосредственно лампой и отражаемым контротражателем; б-светильник для освещения объектов отраженным светом (лампа закрыта экранирующим колпаком); в - светильник для освещения объектов направленным светом; г - светильник с отражателем "зонтик" с белой матовой или зеркальной алюминированной поверхностью; д - прожектор со ступенчатой линзой; е - прожектор, дающий узкий концентрированный, световой пучок.
Характер света, испускаемого осветительными приборами, выражается кривой светораспределения, показывающей величину силы света, распределяемого в пространстве перед прибором.
К основным характеристикам осветительных приборов относятся также: максимальная сила света (обычно для сфокусированного луча); полезный световой поток; угол рассеяния (для прожектора минимальный и максимальный); коэффициент полезного действия; спектральная характеристика излучения (обычно совпадает с характеристикой источника света); качество (равномерность) светового пятна, даваемого прибором. Осветительные приборы имеют также электрические, механические и эксплуатационные характеристики, включающие в. себя род тока, потребляемую мощность или силу тока, напряжение, габарит, массу, максимальную продолжительность непрерывной работы, степень защищенности источника света от окружающей среды, температуру наружной поверхности и т.п.
Различают три основных способа крепления осветительных приборов: напольный (штативный), настенный (консольный), потолочный (подвесной). Кроме того, существуют осветительные приборы с системой крепления, связанной с фотоаппаратом (например, электронно-импульсные приборы).
Выбор осветительных приборов применительно к тому или иному виду съемки определяется функциональным назначением прибора в схеме освещения объекта, т.е. видом света, который должен создаваться данным прибором; характером освещения, выбранным фотографом (преимущественно светотеневое, тональное, смешанное); величиной светочувствительности пленки, светосилой оптики; спектральной характеристикой применяемого фотоматериала.
В состав прибора импульсного света входит отражатель с газоразрядной лампой и блок питания. Блок питания состоит из источника тока, электролитических конденсаторов, трансформатор сопротивлений, переключателя и неоновой лампы, сигнализирующей о полноте зарядки конденсатора и готовности прибора к работе.
2.3 Особенности съемки при искусственном освещении
Съемке в условиях искусственного освещения присущи свои особенности. Большое значение имеет расстояние между объектом съемки и источником света, которое чаще всего ограничено несколькими метрами. Изменение этого расстояния неизбежно приводит к изменениям в освещенности. Изменение освещенности пропорционально квадрату изменения расстояния: так, если расстояние между осветителем и фотографируемым объектом увеличить вдвое, то освещенность объекта уменьшится вчетверо. Это обстоятельство всегда необходимо учитывать при съемке.
Важное свойство света - направленность светового потока, непосредственно связано как с линейными размерами источника света, так и с расстоянием от него до объекта съемки. Ориентировочно эту зависимость можно представить следующим образом: если линейные размеры излучающего свет тела близки или равны расстоянию от источника до объекта съемки, то освещение объекта носит мягкий, светотональный характер; если же линейные размеры источника света в десятки раз меньше расстояния от него до объекта съемки, такое освещение можно считать направленным. Характеристики освещения при различных соотношениях этих размеров приведены ниже:
| Характер освещения | Соотношение размеров источника света и расстояния от источника до объекта съемки |
| Мягкое светотональное освещение без четко выраженных теней | 1: 1 |
| Мягкое освещение с едва выраженными размытыми тенями | От 1: 1 до 1: 3 |
| Мягкое освещение с плавными переходами от света к теням | От 1: 3 до 1: 6 |
| Достаточно контрастное освещение с нечеткими контурами теней | От 1: 6 до 1: 10 |
| Контрастное освещение с четкими границами тени | 1: 10 |
Каково же практическое значение такой зависимости? Прежде всего, исходя из приведенных данных, легко определить размеры рефлекторов осветительных ламп, необходимые для создания того или иного по характеру освещения. Так, если необходимо осветить лицо человека мягким рассеянным светом без четких, резких теней, размеры рефлектора осветительного прибора должны быть близки к величине расстояния между прибором и объектом съемки.
Именно по этой причине в специальных студиях и съемочных павильонах для создания мягкого рассеянного освещения устанавливают осветители с размерами излучающей поверхности, превышающими 1 - 2 м. Обычные софиты обеспечивают рассеянное освещение лишь на расстояниях 30 - 70 см; при большем удалении их от объекта съемки свет становится все более направленным, все более жестким. Особенно хорошо заметна направленность светового потока ламп-вспышек, размеры рефлекторов у которых не превышают 5 - 10 см.
В большой степени направленность светового потока зависит от структуры отражающей поверхности рефлектора. Чем она ближе к зеркальной, тем меньше рассеивает свет, тем более направленным становится световой поток. Тесно связана направленность светового потока с формой рефлектора: чем рефлектор глубже, тем более узкий пучок света он позволяет получить. Эта взаимосвязь при использовании обычных осветителей и ламп накаливания большей частью малозаметна. Однако при съемке аппаратами с короткофокусными объективами и освещении объекта лампой-вспышкой непосредственно от фотоаппарата узкий световой пучок может стать причиной неравномерного экспонирования фотопленки по поверхности кадра: центральная часть будет иметь нормальную экспозицию, а края кадра - недоэкспонированы.
Часто для смягчения светового потока от какого-либо осветительного прибора на его пути непосредственно около осветителя устанавливают светорассеиватель, представляющий собой металлическое кольцо, на которое натянута марля или тюль.
