На самом деле не так уж много подробной документации о одной из важнейших областей для художников: свете, бликах, с которыми мы каждый день сталкиваемся.
Читая большой объем книг, относящихся к цифровому и традиционному искусству, на предмет света, можно выводить определенные законы и зависимости, но, прочтя этот материал, можно почерпнуть много полезного с точки зрения понятия света в физическом мире.

Свет – это ключевой момент любого искусства, и не понимая как устроен свет, невозможно достигнуть реализма не говоря уже о атмосфере.

Часть 1. Начало

На иллюстрации показан день. Солнце выступает основным источником света, а небо, вторым с другими особенностями. Также шар освещен вторичным, отраженным, светом.

Самый яркий источник, конечно же, солнце. Оно дает тень с четкими гранями. Второй источник, синее небо, является очень большим источником света и в результате дает очень мягкие тени (которые в любом случае полностью замаскированы прямым светом, прибывающим из солнца). Не вдаваясь в подробности о зависимости источников света к тени следует запомнить правило: чем меньше источник света, тем тяжелее получаются тени.

Поскольку небо дает много синего цвета, то и вся сцена имеет этот тон. Именно поэтому мы получаем синюю тень, потому, что в этом месте нет прямого доступа света, излучаемого солнцем. Части шара, которые не находятся в прямом солнечном свете также, берут синий оттенок, потому что они освещены синим небом.

Отраженный свет тоже принимает синеватый оттенок.

Самые темные области в изображении – начало тени у основании шара. Границу между областями в солнечном свете и оттенке на шаре называют ограничителем. Тень у снования получается темной из-за того, что прямые солнечные лучи туда не попадают и шар прикрывает доступ света от неба. Далее тень становится легче благодаря большему количеству света.

Почему ограничительная часть самая темная?

Частично из-за эффекта контраста, будучи так близко к очень яркой стороне шара в солнечном свете нам кажется тень очень темной, но также из-за малого количества света, что падает на ту область.

Остальная часть шара получает много света от солнца, неба, отраженный свет от белой карты. В этой области главный свет — солнце и заполняющий свет — отраженный свет от карты.

Почему свет от неба синий?

Свет, что мы видим состоит из маленьких частиц – фотонов. У этих частиц есть разная длинна волны: синий свет имеет короткую волну, а красная более длинную.

Белый свет от солнца составлен из непрерывного спектра цветов, который, разделен на цвета радуги с прогрессивно более длинными длинами волны: фиалковый, индиго, синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный.

Однако из-за того, что свет пробивается через атмосферу, короткие волны рассеиваются. Наша атмосфера состоит из газов, через которые к нам пробиваются лучи солнца. Фотоны сталкиваются с молекулами газов и отражаются, преломляются. Более короткие волны отсеиваются сразу же, а более длинные долетают – таким образом получаем небо синего цвета.

Безоблачное синее небо, рассеянное атмосферой земли.

Более длинные волны света, такой как красный, могут лететь далее через атмосферу.
Именно поэтому солнце на закате красное – лучи проходят более толстый шар атмосферы и большая часть света рассевается.

Эффект отражения синего цвета состоит в том, что вся атмосфера насыщена синим светом. Этот свет достаточно силен, чтобы освещать те места, что не доступны прямым солнечным лучам.

На фотографии тени имеют синеватый оттенок поскольку они освещены атмосферным светом.

Световые отражения

Когда свет падает на поверхность – он либо поглощается поверхностью либо отражается, в зависимости от характеристики поверхности.
Белый объект отразит все длины волны, тогда как черный объект поглотит их всех.
Для примера, если белый свет падает на красную поверхность, то поглотятся синий и зеленый, а красный будет отражен.
Отражая красный свет мы получаем красный рефлекс от поверхности.

Легкий свет от жалюзи дает рефлекс от лестницы на стену.

Тельце пчелы окрашено в красный цвет из-за рефлекса от мака.

Обычно сияние –это результат большого скопления света. В тусклом свете этого не видно, а при достаточном освещении этот эффект дает особенно освещение объектам.

Если свет рефлексивно отражается между двумя объектами одинаково цвета то можем получить «влажный» эффект – он произойдет из-за усиления цвета в результате смешения.

Яркий и тусклый

Важность передачи атмосферы есть результат усредненности между светом и оттенком. Игра света и теней – важнейший аспект в работе художника.

Яркость

В ярких изображениях преимущественно белый цвет и это делает изображения легкими и воздушными.
Яркое освещение часто(но не всегда) мягкое и детали очень низки на подобных изображениях. В природе это: снег, туман где тени это результат отраженного и прямого света.

Тусклость

У тусклых изображений света мало, высокий контраст. Подобная атмосфера создает особую атмосферу таинственности, что часто используется художниками.
Самое очевидное для плохого освещения — вечернее время, но это может также быть и в других ситуациях, таких как штормы и в интерьерах.

Баланс белого

У большинства источников света, которые мы видим ежедневно, дают цветовой оттенок.
Наш мозг умеет фильтровать необходимые цвета и даже при очень ярком освещении мы различаем цвета и не зависимо, какой тон имеет источник освещения.

Самый очевидный способ продемонстрировать этот эффект с помощью цифровой камеры.
На изображении объект освещен дневным светом.

На этой фотографии освещение идет только от 60 ватной лампочки.

На фотографии замечательно виден желтоватый оттенок на всем изображении хотя в обыденной жизни мы не замечаем столь явного насыщения желтым.
Если смотреть с улицы то более заметно, что лампочка дает столь желтый свет.

Такая же ситуация если мы стоим в тени нам легче заметить желтизну дневного света и, находясь под прямым солнечным светом, легче заметить синеватый оттенок теней.

Трехточечное освещение – почему это плохо.

Учебники по 3d графике популяризируют освещение сцен тремя источниками света – как идеальным методом освещения.

Этот способ изначально применялся фотографами, но он хорошо только тем, что его легко применять и понимать.

Это яркий главный свет, прибывающий из одной стороны, и тусклый заполняют свет, прибывающий из противоположной стороны и заднего контржурного света позади предмета, который используется, чтобы выделить форму объекта.

Одна из больших проблем этой техники – искусственность и это не передает естественного освещения.
Использование такого метода стоит рассматривать для достижения особенного эффекта. Это освещение должно использоваться осознанно и выбираться в зависимости от ситуации.
Просто в природе нет подобных конструкций освещения и поэтому это выглядит фальшиво.
Стоит анализировать и экспериментировать с источниками света как в живой природе — только так можно достичь реализма.

Результат шаблонного освещения – скучные однообразные фотографии.

Автор материала на английском: Richard Yot
Первод: Опанасенко Сергей

              3d, Статьи и обзоры