Содержание
НОУ ИНТУИТ | Лекция | Свет и цвет
< Введение || Лекция 1: 1234 || Лекция 2 >
Аннотация: Цель лекции научить студента основам работы со светом и цветом в фотографии.
Ключевые слова: рецептор, мощность, энергия, единица измерения, ISO, цифровой фотоаппарат, сканер, CMYK, RGB, HSB, windows xp, Графический редактор, paint, Окружность, Цветовая коррекция, пиксел, BIT, pixel, рабочий стол, персональный компьютер, high color, true color, развертка, U-кадры, Green, blue, CMY, cyan, magenta, black, commissioning, CIE, after-image, bitmap, lab, multichannel, разрядность, monotonic, плоскость, система счисления, счисление, система команд, DEC, HEX, level, коррекция, adjustment, автор
Что такое «цифровой цвет»?
Две стороны одной медали
Для того, чтобы «увидеть» цвет нужны две вещи: освещенный светом объект (физический компонент процесса) и человеческий глаз (физиологическая составляющая).
С точки зрения биологии и физиологии человека, за цветовое восприятие человеческого глаза отвечают два различных типа нервных клеток (рецепторов), называемых соответственно колбочками и палочками, поглощающими световые волны и вырабатывающими нервный импульс в мозг.
Относительно человеческого глаза следует заметить, что все цвета воспринимаются различными людьми по-разному — не существует двух людей одинаково воспринимающих один и тот же цвет. Вы можете убедиться в этом, проведя эксперимент, в котором сравните свое восприятие цветов с восприятием другого человека.
Спектральный состав света
Наукой доказано, что свет представляет собой электромагнитный спектр — последовательность монохроматических излучений, каждому из которых соответствует определенная длина волны электромагнитного колебания.
Оптическая область спектра электромагнитных излучений состоит из трех участков: невидимых ультрафиолетовых излучений (длина волн 10-400 нм), видимых световых излучений (длина волн 400-750 нм), воспринимаемых глазом как свет и невидимых инфракрасных излучений (длина волн 740 нм — 1-2 мм). Световые излучения, воздействуют на глаз и вызывают ощущение цвета, при этом электромагнитные волны (нм) излучения имеют следующие цвета:
- 390-440 фиолетовый
- 440-480 синий
- 480-510 голубой
- 510-550 зеленый
- 575-585 желтый
- 585-620 оранжевый
- 630-770 красный
Дневной солнечный свет воспринимается человеком как наиболее естественный.
А вот свет, ламп накаливания, более «теплый», то есть содержит больше красных тонов. В то же время освещение лампами дневного света отличается избытком синих тонов и поэтому кажется «холодным».
Количественные характеристики света
Введем понятия об основных световых величинах и единицах.
- Световой поток — мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на глаз. Измеряется в люменах (лм).
- Сила света — световой поток, распространяющийся внутри телесного угла, равного 1 стерадиану. Измеряется в канделах (кд).
- Освещенность — величина светового потока, падающего на единицу поверхности. Измеряется в люксах (лк).
- Количество освещения (экспозиция) — это произведение освещенности светочувствительного элемента на время освещения (выдержку).
Единицей измерения является люкс-секунда (лк-с).
Единицей измерения является люкс-секунда (лк-с).Источники света
Существует несколько стандартных источников света.
Электрические лампы накаливания
Свет источника цветовой температуры 2854 К считается стандартным излучением для электрических ламп накаливания.
Новый термин
Цветовая температура — температура, при которой абсолютно черное тело излучает свет такого же спектрального состава, как рассматриваемый свет. Цветовая температура измеряется в Кельвинах (К). Так, по стандарту на мониторы вы можете устанавливать их цветовую температуру 9300 или 6500 К, что соответствует более голубому или более желтому цвету.
В фотографии лампы накаливания могут использоваться как осветители общего (рассеянного) и направленного света. Важной характеристикой осветителей является угол рассеяния — угол, в пределах которого сила света осветительного прибора снижается не более чем на 10 % от силы света в направлении оси.
Осветители общего света должны быть с большим углом рассеяния (60-80 градусов), а у осветителей направленного света (прожектора) угол рассеяния должен колебаться от узкого (несколько градусов) до довольно широкого (60 градусов).
Как осветители на практике применяют устройства с галогенными лампами, например «Свет-500» или «Луч-300». Такой осветитель представляет собой отражатель, источник света в котором размещен горизонтально, по оси отражателя. Прибор рассчитан на установку ламп накаливания мощностью 275 или 500 Вт. Выдвижной патрон позволяет регулировать светораспределение. Прибор годится как для создания общего, так и направленного освещения. Угол может быть ограничен с помощью имеющихся на приборе двух створок. Крепится прибор на штативе.
Солнце
По международному соглашению за стандарт прямого солнечного света принимается излучение с цветовой температурой 5400 К.
Солнечный свет бывает направленным (прямым) и рассеянным атмосферой. Он непостоянен по интенсивности и по спектральному распределению энергии излучения. Спектр солнечного излучения изменяется, например, от того, как расположен объект — на солнце или в тени.
В ранние утренние и предвечерние часы в солнечном свете содержится значительно больше оранжевых и красных лучей, чем в середине дня.
С восхождением солнца постепенно увеличивается не только интенсивность света, но и его цветовая температура.
На характер солнечной освещенности постоянное влияние оказывает атмосфера. При наличии кучевых облаков контрастность света снижается приблизительно в 2 раза по сравнению с освещением в ясную, безоблачную погоду.
Фотовспышки
Лампы дневного света и фотовспышки обладают равноэнергетическим спектром, в котором энергии всех монохроматических излучений равны между собой.
Иначе говоря, электронные импульсные фотовспышки имеют спектр излучения близкий к дневному освещению.
Одна из главных характеристик вспышки — ведущее число — произведение расстояния от фотовспышки до объекта съемки на число диафрагмы объектива. Ведущее число зависит от энергии вспышки, угла рассеяния светового пучка и конструкции отражателя. Обычно ведущее число указывается для пленки чувствительностью 100 ISO (65 ед. ГОСТ).
Понятие цветовой модели
Для математического описания цвета в компьютерных устройствах (цифровых фотоаппаратах, сканерах, принтерах, мониторах) существуют различные цветовые модели (или цветовые пространства), такие как: CMYK, RGB, HSB, L*A*B* и другие. В таких моделях каждому основному цвету присваивается определенное значение цифрового кода. Поясним сказанное на примере.
Для знакомства с цветовыми моделями стандартного для операционной системы Windows XP графического редактора MS Paint XP выполните команду: Пуск Все программы Стандартные Paint, а затем команду: Палитра Изменить палитру Определить цвет (рис.
1.1).
Рис.
1.1.
Цветовая палитра редактора MS Paint XP
На этом рисунке мы видим, что выбранный нами в спектре в соответствии с положением указателя цвет будет представлен в любом цифровом устройстве в цветовой модели HSB числами 84,200,120 или в цветовой модели RGB числами 21,234,43.
НОВЫЙ ТЕРМИН
Цветовые модели (или цветовые пространства) представляют собой математически точные средства для описания цвета. Так, если послать на монитор цветовой сигнал R21G234B43, то на любом мониторе должен появиться один и тот же цвет (в данном случае, зеленый).
Цветовой круг
Чтобы лучше понимать взаимодействие различных электромагнитных волн (цветов) следует знать такие соотношения:
- Зеленый + Синий = Голубой.
- Красный + Синий = Пурпурный.
- Зеленый + Синий + Красный = Белый.
- Голубой + Желтый + Пурпурный = Черный.
intuit.ru/2010/edi»>Зеленый + Красный = Желтый.Запомнить эти формулы несложно, если воспользоваться цветовым кругом (рис. 1.2).
Рис.
1.2.
Расположение цветов на цветовом круге.
НОВЫЙ ТЕРМИН
Если видимый спектр света последовательно (как в радуге) разместить на окружности, то получится цветовой круг. С использованием цветового круга нагляднее видно взаимодействие различных электромагнитных волн (цветов), при их смешении.
Цветовой круг в фотографии имеет большое практическое значение. Из рис. 1.2 видно: для того, чтобы усилить в изображении какой-либо цвет, нужно ослабить дополняющий его комплементарный цвет (расположенный напротив его на цветовом круге).
Например, чтобы изменить общее цветовое содержание изображения в сторону увеличения зеленого цвета, следует снизить в нем содержание пурпурного цвета, а если вы хотите увеличить на фотографии количество желтых тонов, то вам следует уменьшить интенсивность синего. Именно на этом принципе основана цветовая коррекция изображения в графических редакторах (например, в Adobe Photoshop).
На цветовом круге правый верхний сектор круга считается «теплым», а нижний левый — «холодным». Такая характеристика цвета как теплота во многом определяет воздействия цвета на человека. К теплым цветам можно отнести оранжевые, красные и желтые цвета. Здесь возможны ассоциации с огнем. К холодным — оттенки синего и голубого. У кого-то при этом могут возникнуть ассоциации со льдом. Теплые цвета кажутся близкими, добрыми, в то время как холодные — как бы далеки и независимы. Продуманное использование холодных и теплых оттенков позволит вам усилить свои фотоработы.
Дальше >>
< Введение || Лекция 1: 1234 || Лекция 2 >
Достаточно ли знать цветовую температуру Солнца, чтобы получить правильный баланс белого?
Skippy le Grand Gourou 
 
1203
Skippy le Grand Gourou
/
14 июня 2019
Предполагая, что снимок сделан на уровне моря , под прямыми солнечными лучами (без тени) под безоблачным небом и , зная широту , день и час, я в принципе могу определить цветовая температура солнечного света (верно?).
При условии, что я использую профиль ICM для своей камеры в своем любимом программном обеспечении для необработанной обработки, достаточно ли знания этой цветовой температуры для достижения наиболее точного баланса белого?
Я спрашиваю, потому что кнопка выбора баланса белого Rawtherapee также изменяет другие значения, например, Кривая и зеленый, намекающие на цветовую температуру, могут быть не единственным значимым параметром.
NB. Моя конечная цель — автоматизировать рабочий процесс, получая при этом как можно более точные цвета (рисование фотографий).
- пост-обработка
- баланс белого
- солнечный свет
- солнце
3 голосов
Michael C
/
16 июня 2019
Во-первых, цветовая температура — это только одна ось того, что мы называем баланс белого или цветовой баланс. Цветовая температура основана на свете, излучаемом излучателями черного тела при различных температурах, выраженных с использованием шкалы Кельвина. Это бежит от янтарного / оранжевого на одном конце к сине-фиолетовому на другом. Примерно перпендикулярно янтару ← → синей осью является зеленая ← → пурпурная ось. Два источника света с одинаковой базовой цветовой температурой могут иметь радикально различный «оттенок», как мы часто называем зеленую ось ← → пурпурный.
С солнцем, единственное место, где оно всегда одинаково с точки зрения баланса белого, находится в космическом пространстве.
Из любой точки земной поверхности атмосферные условия и угол наклона солнца на небе будут влиять на точную цветовую температуру и даже оттенок дневного света.
Даже при безоблачном небе все еще существуют такие факторы, как частицы в воздухе, которые могут изменить то, как атмосфера фильтрует проходящий через него солнечный свет. Недавние извержения вулканов, даже на полпути по всему миру, могут иметь любой эффект — от незначительного до драматического. То же самое можно сказать о местных условиях из-за искусственных или природных источников пыли или других мелких частиц в воздухе. Это также включает количество водяного пара, который не конденсировался на твердых частицах, образуя облака. Точно так же положение человека относительно экватора и полюсов будет влиять на количество озона в верхних слоях атмосферы над положением наблюдателя, а концентрации озона также меняются для определенного местоположения с течением времени.
Затем на любые потенциальные объекты накладываются цветовые оттенки из-за отражения других вещей вокруг них.
Свет от одного и того же неба будет сильно отличаться для одного и того же человека, стоящего на белом или бежевом песчаном пляже, чем если бы этот человек сделал несколько шагов к месту, где он стоит на пышной зеленой траве.
0 голосов
user4399
/
14 июня 2019
Есть несколько неправильных предположений. Сначала вы путаете солнечный свет и дневной свет. Солнечный свет в космосе довольно хорошо описывается спектрами излучения черного тела с температурой внешней плазмы, но атмосфера делает из этого много шума, рассеивая много света (именно поэтому дневное небо скорее голубое, чем черное), некоторые поглощают и так далее. Таким образом, хотя дневной свет является своего рода определением белого, он представляет собой смесь голубоватого светового потока и того, как выглядит спектр Солнца после того, как много синего было украдено для светового окна и для того, чтобы заставить Землю выглядеть как «голубая планета» в космосе .
Это на самом деле не имеет «правильной» четко определенной цветовой температуры (которая представляет собой единое описательное число, а не функцию по длине волны), поскольку ее спектр является следствием того, что атмосфера сделала с оригинальным голубовато-белым цветом Солнце находится в космосе.
Так нет.
0 голосов
Stan
/
15 июня 2019
Почти.
Вот почему Британская корона даровала Биллу Томпсону рыцарское звание ВТО за его плодотворную работу, чтобы сделать все это практичным с его детищем Коррелированная цветовая температура естественного освещения, называемого фотографическим дневным светом. Он измеряется в единицах, названных в честь его титула лорда Кельвина. Единицами являются градусы Кельвина, иногда называемые Кельвинами. Теперь, спустя годы, дневной свет — это смесь солнечного света и просвета (и пыли, пластиковых пакетов с океаном, детских гелиевых шариков, ничего такого)
Первоначальная работа указана в полдень 21 июня 1939 года в Вашингтоне, округ Колумбия. как стандарт для ASA Photographic Daylight.
0 голосов
Philip Kendall
/
14 июня 2019
Вы можете определить цветовую температуру, которую вы получили бы от солнца, если бы между вами и солнцем было открытое небо. Есть такие противные вещи, называемые «облаками», которые имеют тенденцию появляться время от времени (довольно часто, если вы находитесь в Великобритании, как и я .
..), что означает, что вы не получите такой же спектр света, падающего на ваш сцена — облака не излучают тот же спектр, что и поглощают. Кроме того, вы получаете совсем другой спектр света, если находитесь в тени, чем если вы находитесь под прямыми солнечными лучами.
Существует также ряд эффектов второго порядка, например, количество пыли в атмосфере, цвет земли, на которой стоит ваш объект, и т. Д., Но облака и тень будут большими вещами, которые будут попытаться автоматизировать это, скорее всего, не так.
Что такое цветовая температура?
Мы все знакомы с температурой и градусами в градусах Цельсия (C) и Фаренгейта (F), но мало кто знает о шкале Кельвина (K). Хотя для измерения цветовой температуры на основе Кельвина используются градусы, она не измеряется в градусах, которые вы можете ЧУВСТВОВАТЬ (как Цельсий/Фаренгейт делают с атмосферными температурами), а измеряется в градусах, которые вы ВИДЕТЬ ; температуры по Кельвину обычно находятся в диапазоне от 1 000 К до 10 000 К, а более низкие температуры приводят к оранжевый и более высокие температуры дают синий .
Подробнее о технической истории и вариациях читайте здесь .
Диаграмма степени Кельвина полезна для легко изолировать различные цветовые температуры и визуальные выходы, но три наиболее часто используемые диапазоны степень цветовой температуры и общие термины:
теплый белый
теплый белый
теплый белый
теплый белый
. обычно относится к лампам накаливания (а теперь и к светодиодам) и обычно находится в диапазоне цветовой температуры 2700–3500 К. Многие исторические лампы с теплым белым светом представляют собой стандартные лампы накаливания накаливания (хотя CFL и LED, безусловно, произвели приемлемые аналоги). Теплый белый определенно создает более расслабленное ощущение и может даже «кажуться» более тусклым, чем более высокие/холодные цветовые температуры.
Холодный белый
Это относится к лампам (часто флуоресцентным) с диапазоном температур 4100K. Эта цветовая температура излучает гораздо более белую форму света, но еще не переходит в синий диапазон. Поскольку он гораздо менее оранжевый, чем теплый белый, он может больше стимулировать, чем успокаивать, и часто используется в офисах и на складах с 4-футовыми люминесцентными или светодиодными лампами.
Дневной свет
Это относится к лампам с температурой около 6000–6500 К (также обычно называемой « Full Spectrum »). Он получил название «дневной свет» из-за тенденции диапазона 6000–6500 К отражать цветовую температуру солнца в 12:00 в безоблачный день. Из-за эффекта имитации солнечного света многим людям в северном климате нравятся эти цветовые температуры, поскольку они могут помочь справиться с сезонным аффективным расстройством 9.0004 .
Выбор цветовой температуры во многом зависит от личных предпочтений; каждый диапазон градусов заставит комнату чувствовать себя определенным образом и, в свою очередь, заставит человека В комнате воспринимать вещи по-разному. Большинство жилых помещений освещены более теплыми (оранжевыми/низкими) цветовыми температурами, чтобы создать ощущение расслабленности, а большинство коммерческих помещений освещены более холодными (синими/высокими) цветовыми температурами, чтобы создать более настороженную обстановку.
Одно можно сказать наверняка: выбор цветовой температуры будет резко измените ощущение комнаты или пространства! Чтобы получить помощь в выборе наилучшей цветовой температуры для вашей комнаты, воспользуйтесь нашим инструментом выбора цветовой температуры .
Какого цвета солнце??
Какого цвета солнце??
Лу Мэйо
Похоже на глупый вопрос; «Какого цвета солнце?».
Все знают, что солнце желтое, верно? Это прямо там, в небе; вам просто нужно посмотреть, чтобы узнать это (хорошо, не смотрите на солнце…). Ну… не так быстро. Оказывается, есть много абсолютно правильных и абсолютно разных ответов на этот, казалось бы, простой вопрос.
На наше восприятие цвета, конечно же, влияют длина волны излучаемого света, интенсивность излучаемого света (я объясню это позже), факторы окружающей среды, способность и ограничения наших глаз улавливать свет и, наконец, наши мозги. Итак, начнем с длины волны света.
Как и всякая материя, Солнце излучает «спектр черного тела», который определяется температурой его поверхности. Спектр абсолютно черного тела — это континуум излучения на многих различных длинах волн, который излучается любым телом с температурой выше абсолютного нуля. Для нашего Солнца эта кривая черного тела или «функция Планка» представляет собой гладкую почти колоколообразную кривую, включающую электромагнитное (ЭМ) излучение на многих различных длинах волн от очень длинных инфракрасных до очень коротких ультрафиолетовых длин волн.
Во время очень горячих, взрывоопасных и мощных солнечных вспышек Солнце также излучает огромное количество рентгеновского и гамма-излучения, с энергией более 100 МэВ и до 10 32 эргов энергии всего за несколько секунд или десятков секунд! Эти массивные солнечные вспышки представляют собой огромные взрывы в атмосфере Солнца, вызванные внезапным высвобождением энергии магнитного поля, и, как правило, происходят вблизи солнечного максимума. Вспышки также ускоряют плазму заряженных частиц до высоких скоростей, что приводит к радиоизлучению. Итак, Солнце на самом деле излучает энергию на всех длинах волн от радио до гамма-излучения. Но, как видно на изображении выше, он излучает большую часть своей энергии около 500 нм, что близко к сине-зеленому свету. Так что можно сказать, что солнце сине-зеленое! Эта максимальная частота излучения определяется температурой поверхности Солнца, около 5800 К. Более высокая температура поверхности привела бы к более короткой максимальной длине волны, и пик нашего Солнца мог бы находиться в синей или фиолетовой части спектра (или даже в ультрафиолетовой!).
Более низкая температура поверхности, и пик нашего солнечного спектра может приходиться на желтую, оранжевую или даже красную часть спектра. Но это физика, а не восприятие. Я должен отметить здесь еще одну спектральную характеристику Солнца, поток фотонов. Если мы воспользуемся соотношением, найденным Максом Планком, E = hf (то есть энергия = постоянная Планка, умноженная на частоту), и преобразуем солнечную радиацию в количество фотонов, спектральная характеристика в видимом диапазоне длин волн будет намного более плоской, и солнце будет восприниматься как более желтый.
Если бы мы находились над атмосферой, скажем, на Международной космической станции и смотрели на солнце (через фильтрующий козырек), солнце казалось бы белым! Почему? Потому что, хотя солнце сильнее всего излучает в зеленой части спектра, оно также сильно излучает во всех видимых цветах — от красного до синего (от 400 до 600 нм). Наши глаза, которые имеют три рецептора клеток цветовых колбочек, сообщают мозгу, что каждый цветовой рецептор полностью насыщен значимыми цветами, воспринимаемыми на всех видимых длинах волн.