Свет и освещение

Уровни освещения, наблюдаемые на Земле, уже упоминались. При нормальных условиях выход за пределы рабочих диапазонов фотографических или телевизионных систем маловероятен. Тем не менее некоторые камеры старых моделей, используемые с современными пленками, могут терять работоспособность при ярком солнечном свете.

Несмотря на многочисленные публикации, посвященные свету и его измерению, трудно дать простое объяснение яркости. Единицы измерения освещенности (люкс, определяемый как световой поток в люменах на единицу площади) и яркости (кандела на единицу площади) не могут быть достаточно просто переведены непосредственно в фотографические параметры. Телевизионные операторы практически не пользуются характеристиками освещенности; им достаточно знать, приспособлена используемая камера к слабому освещению или нет, а настройка производится столь просто, что измерение экспозиции не играет никакой роли.

В фотографии обычно пользуются шкалой экспозиционных чисел (EV). Технически более подходящее понятие светового числа (LV) практически не применяется. Световое число - понятие абсолютное, а экспозиционное число зависит от чувствительности пленки. Поскольку экспозиционное число всегда указывается для пленки ИСО 100/21°, традиционно считающейся пленкой «средней» чувствительности, оно рассматривается как адекватное световому числу.

Шкала EV для чувствительности пленки ИСО 100/21° (которая далее будет подразумеваться) имеет эффективное максимальное значение EV 20. Большинство съемочных камер рассчитано на предельное значение EV 18 или 19; яркому летнему солнечному свету соответствует EV 15, сверкающему солнечному свету на снеге или белом песке - EV 16; при солнечном свете, усиленном лучами, отраженными от зеркал или других зеркальных поверхностей, может достигаться значение EV 17. Увеличение EV на одно деление соответствует удваиванию количества освещения. С другой стороны, приемлемая освещенность в комнате соответствует 1/500 освещенности при ярком солнечном свете на улице, т. е. EV 7. Нижний предел работоспособности простых автоматических фотоаппаратов соответствует именно такой освещенности. Хорошие однообъективные зеркальные камеры с встроенным экспонометром позволяют измерять экспозицию вплоть до EV 1, что соответствует 1/32 000 освещенности ярким солнечным светом. При такой освещенности человеческий глаз уже слабо различает предметы.

Очень яркий свет над водой в субтропиках (С разрешения фирмы «Sunair Holidays» ) Дэвид Килпатрик.

Освещенности, соответствующие величине менее EV 1 шкалы экспозиционных чисел, воспринимаются большинством телевизионных камер только при усилении чувствительности, если при этом пренебречь цветопередачей, четкостью изображения и такими нежелательными эффектами, как побочные блики. В отличие от телевизионной съемки при фотографировании можно установить сколь угодно длительную экспозицию, что позволяет достичь достаточной проработки деталей и цветопередачи независимо от освещенности.

Практический нижний предел освещенности при фотографической экспозиции соответствует диапазону значений EV от - 7 до .10. Это освещенности при глубоких сумерках и луне, которые в 50 миллионов раз ниже освещенности при ярком солнечном свете.

Многие экспонометры имеют шкалу экспозиционных чисел (EV), по которой можно определить уровень освещенности не зависимо отчувствительности пленки, выдержки и диафрагмы.

Рассмотренные выше пределы в сочетании с условными числовыми значениями имеют мало общего со светом и освещением. Но они заставляют обратить внимание на природу света, с которым мы имеем дело. Если вас не интересует, как и почему меняется свет и как он измеряется, вам не удастся охватить полностью конечный диапазон возможных значений количества освещения.

Практически с ярким светом может «справиться» любая система получения изображений; для этого достаточно поставить перед объективом нейтральные светофильтры, которые могут иметь кратность до 100 000 Х, что означает уменьшение исходного количества света в 100 000 раз. С другой стороны, необходимость получения изображений в условиях практического отсутствия зрительного восприятия возникает редко. Но если таковая имеется, то свет и освещение отступают на второй план, и единственной целью становится видение того, чего не видит глаз. Такой способностью обладают хорошо известные инфракрасные устройства ночного видения.

Основные трудности возникают из-за того, что глаз человека очень плохо различает качество света, когда его количество экстремально в любом направлении. Экспонометры, видеомониторы, колориметры и другие устройства наиболее эффективны, когда используется их способность сравнивать, а не измерять. Измерение еще можно заменить эмпирическими правилами или простыми таблицами и калькуляторами, но сравнение заменить нечем.

Положение Солнца меняется в зависимости от времени года и суток. Его яркость также меняется, но в незначительной степени, и это представляет интерес скорее для астрофизиков, чем для фотографов. Когда солнце стоит высоко в небе, что бывает в течение шести часов в середине дня летом, можно с высокой точностью определить количество освещения. В фотографической терминологии такое количество освещения эквивалентно экспозиции при диафрагме 16, если на съемочной камере установлена выдержка, соответствующая чувствительности применяемой пленки (например, для пленки ИСО 125/21° выдержка 1/125, для ИСО 1000/31° - выдержка 1/1000).

Термин «солнце в дымке», встречающийся в инструкциях по применению фотопленок, часто подразумевает наличие легкого облачного слоя в верхней атмосфере. При таком освещении требуется вдвое большая экспозиция (диафрагма 11). Термин «светлая облачность» соответствует дальнейшему снижению уровня освещенности и подразумевает наличие явно выраженных облаков, сквозь которые еще просматривается солнечный диск, но на земле нет резких теней. В этом случае требуется еще раз удвоить экспозицию (диафрагма 8). Термин «сплошная облачность» труднее поддается определению. Облака не обязательно тяжелые, но солнечный диск не виден. В этих условиях требуется очередное удвоение экспозиции, (диафрагма 5,6) «Пасмурно» означает уже не белые облака, а серые тучи (диафрагма 4). «Ненастье» или«очень пасмурно» подразумевает темные тучи(диафрагма 2,8). Еще более слабое освещение в летние полуденные часы возможно разве что при сильнейшей грозе с черными тучами.