Основы света и тени
Поговорим о практическом применении света в искусстве. Есть кое-что большее, чем просто осветление или затемнение цвета, основанное на том, где находится источник света, и, конечно, большее чем типичное объемное изображение шара со стрелками, указывающими на разницу между отраженными бликами и краем тени.
Нет, мы не собираемся говорить о научном определении света, посмотри в Википедии, если не знаешь. Поговорим лучше о практическом применении света в искусстве. Есть кое-что большее, чем просто осветление или затемнение цвета, основанное на том, где находится источник света, и, конечно, большее чем типичное объемное изображение шара со стрелками, указывающими на разницу между отраженными бликами и краем тени. Когда ты подберешься к концу этого туториала, ты уже будешь знать об этом «большем» и точно изменишь свои взгляды на свет. Ну, или случайно бросив взгляд на свою тень, в голове точно возникнет мысль: «Разве она не изящная и четкая?»
Свет vs тень, отсутствие света vs темнота
Важно как можно раньше понять различие между тенью и отсутствием света. Для тени вовсе не обязательно должна быть темнота, так как, тень может существовать там, где есть направленный свет, и она может даже исчезать под влиянием более сильного света. Тень это результат падающего света от различных источников, встречающего на пути препятствия. Поскольку тень не получает свет прямо из источника, она кажется более темной в контрасте с местами до которых свет добирается без препятствий.
На этом фото, то, что мы ожидаем увидеть, если посмотрим вниз на свою тень в солнечную погоду. Тело блокирует свет, создавая участок позади нас, который намного темнее, в сравнении с участком вокруг, куда свет попадает.
Так как тень это отсутствие света от определенных источников, другие, более близкие источники позволяют видеть даже сквозь тень.
На первом отредактированном примере не было никаких других источников света кроме солнца. Здесь же оригинал, и мы можем увидеть, что свет существует даже в тени. Это свет от неба, отраженный от земли. И знаете, на таких «уличных» фото он существует везде, даже если солнце светит ослепительно ярко. Однако, в связи с необычайной силой солнца, мы видим этот свет только в тех местах, где сам свет от солнца заблокирован каким-либо объектом.
Свет можно добавить. Как только он смешается с другим, он просто станет сильнее. И это важное правило хорошо видно на втором примере. Есть только одна причина, почему мы видим тень отбрасываемую солнцем, а от других источников не видим. Просто его свет более мощный. Если передвинуть солнце словно фонарь, и все что оставить это свет, отраженный от неба, вся сцена будет тусклой словно тень.
Мы может увидеть этот эффект на иллюстрации ниже. В каждом случае три треугольника представляют собой источники света, а круг в середине это объект.
0. В этом случае в комнате царит совершенная тьма. Нет ни одного включенного источника света. Но благодаря очертаниям всех объектов мы можете видеть их расположение.
1. Теперь, включим один из источников. Освещение в комнате, вызванное рассеиванием света от стен и пола, возрастает. Это превратило комнату из совершенно черной в темно-серую. И мы видим, что тень отбрасываемая объектом такая же темная, как и остальная обстановка в комнате.
2. Теперь подключаем и второй источник света. Он становиться причиной, по которой освещение в комнате снова возрастает. И даже больше, угол этого источника становиться причиной второй тени, отбрасываемой объектом. Поскольку интенсивность обоих источников света одинакова, тень сливается в одну (но их все же две). Место, где они сталкиваются, является отсутствием света от обоих источников. И оно такое же темное как и обстановка в комнате.
3. Наконец на этом примере включаем третий источник света, который явно ярче, чем остальные два. Освещение значительно возросло. Оно почти такое же яркое, как источник света. Из-за сильной яркости третьего источника, тени от первых двух просто напросто не видны. Зато есть одна весьма очевидная от последнего.
То же самое происходит и с таким источником как солнце.
Отбрасываемая тень только выглядит такой темной в контрасте с местами, куда падает свет. Но она такая же темная, как остальное пространство в комнате, кроме тех участков, где мы видим свет от других источников.
На фото случай из реальной жизни. И мы можем видеть солнце в пределах изображения, оно просачивается через листья деревьев. Если солнце впереди нас, почему же большая часть тени от деревьев потеряна? И почему моя тень, тень моего брата и тень от столба за мной падают под углом К СОЛНЦУ, а не наоборот?
Вот и ответ. Повернув камеру, мы увидим, что солнце отражается от окна позади нас. И этот отраженный свет направлен прямо на тень от деревьев на первом фото. Так как деревья блокируют свет от солнца, свет, отраженный от окна падает на его место и создает вторые тени для столба, моего брата и меня. И эти «вторые» тени являются темнотой, которая в свою очередь появилась из-за изначальной тени, которую отбрасывают деревья из-за света солнца.
Целью этих двух фото не является попытка показать то, что вам нужно рисовать, цель в том, чтобы вы поняли тень это не просто место, куда не попадает свет, но так же отсутствие света от соответствующего источника.
На предшествующем фото тень от деревьев все же существует даже, несмотря на то, что с места, где я стою её не видно. Если передвинуть деревья (в результате тень тоже исчезнет) наши тени отбрасываемые из-за отраженного света позади, были бы больше не видны, так как ничего не мешало бы солнечному свету покрыть их. Единственной причиной, по которой мы видим эти тени под деревьями являются наши тела и деревья, блокирующие свет от обоих источников, и создающие тем самым место, где свет отсутствует.
Итак, подведем итоги.
Тень, отбрасываемая из-за каких-либо объектов, не появляется по причине что «тени темные». Она появляется из-за этого:
1. Объект блокирует лучи света от источника.
2. Эти лучи, падающие на землю, не могут касаться местности прямо за объектом, так как их пути заблокированы.
3. И так как они (лучи) на это не способны, тень отбрасывается на затемненный участок.
4. Эта тень всего лишь результат отсутствия света от источника. И обстановка в комнате определяет как и где они появятся.
Источники света
Свет исходит из самых различных вещей вокруг нас. Но, несмотря на это, существует всего четыре типа источников света. Ниже можете прочесть про каждый из них. Примеры этих типов источников будут рассмотрены в деталях позже. Сейчас, просто познакомимся с ними.
Общий свет
Источник такого типа света излучает его ровно во всех направлениях. Самый простой и понятный пример такого источника это лампа накаливания, без какого либо покрытия или помех. Форма лампочки позволяет свету распространяться во всех направлениях, заполняя пространство светом. Интенсивность света меньше на дальних расстояниях от источника. Перемещение по шкале яркости полностью зависит от вас. Поскольку свет распространяется во все стороны, то тени буду менять угол и размер на основе объектов близких к источнику. Таким образом, почти во всех случаях, общий свет является локальным источником, т.е. привязанным к одному месту, как лампа накаливания или костер.
«Прожекторный» свет
Источник такого света излучает сфокусированные лучи света под определенным углом. Такой свет, так же как и общий будет ограничен. Фонарь является наверно самым распространенным примером такого типа света. Контролировать падающий от фонаря свет весьма легко, что позволяет освещать только те места, которые необходимы. Тени, отбрасываемые из-за такого света, меняются в зависимости от близости объекта к источнику. Так что «прожекторный» свет тоже является локальным источником. Другими распространенными примерами такого света являются фары автомобиля, уличные огни, вспышки фотоаппаратов и, конечно, фонари и прожекторы.
Дальний свет
Источник параллельного света, так же известного как дальний свет, излучает его в одном направлении, то есть, все световые лучи параллельны друг другу при таком освещении. Обычно источник параллельного света расположен довольно далеко, в большинстве случаев дальше линии горизонта. И самый очевидный пример из нашей повседневной жизни это солнце. Расстояние от него настолько огромно, что даже если технически это источник общего света, все лучи все же, достигая нас, движутся в одном направлении. Тени от параллельных лучей всегда параллельны друг другу и всегда будут одинаковы по интенсивности вне зависимости от их близости к источнику. В большинстве случаев такой свет самый яркий (или наиболее заметный) в сцене т.к. он может освещать местность, даже не смотря на расстояние от источника.
Рассеянный свет (не исходящий от какого-либо конкретного источника)
Этот тип света является светом, отраженным от поверхности объекта. Рассеянный свет это «побочный» эффект от любого из других типов источников. У всех материалов есть своя отражательная способность (официальный термин «альбедо»). И конечно, у всех он разный. Например металлы имеют более высокий альбедо чем резина. Так что когда источник света включен, лучи света будут ударяться об объекты и отражаться от них в различных направлениях. Наиболее распространенное появление рассеянного света это небо в солнечный день. Небо полностью «сделано» из рассеянного света отраженного в атмосфере. Именно поэтому мы все ещё можем видеть землю, даже когда на неё падает тень от здания. Рассеянный свет освещает места, где нет солнечного света. Это случается и в городах ночью. Небо выглядит светлее, потому что свет, исходящий от города, отражается в атмосфере над ним. (Вот почему в городах облачное ночное небо делает землю более освещенной, в то время как чистое оказывает обратный эффект. Лучи, отраженные от облаков создают намного больше рассеянного света, который возвращается вниз и заполняет темноту. (Без облаков свет бы продолжил свое восхождение).
Рассеянный свет никогда не создает теней (т.к. он в основном и появляется в тени).
Автор: Anika
Источник: cgmag.net