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一、光的本质
五光十色的自然界,通过光波的传递映入人眼产生了视觉。在地球上,太阳是照亮大自然的光源之一,它是热、光和各种射线的辐射体。光兼有波动特性和微粒特性,即光具有波粒二相性,光是一种携带电磁辐射能量的电磁波中的很小一部分。电磁波的波谱范围很广,包括无线电波、红外线、可见光谱、紫外线、X射线、γ射线等等。
 图6—1 电磁辐射波谱
由图6—1可以看出,不同波长的光所呈现的颜色各不相同,单一波长的光对应着单一的颜色,只要波长发生改变,光谱的颜色就会发生改变。随着波长的缩短,呈现的颜色依次为:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。只含有单一波长成份的光称为单色光;包含有两种或两种以上的波长成份的光称为复合光。太阳辐射出的电磁波是含有各种波长的波谱带,其中波长为380—780nm的电磁波才能被人眼所感知,并给人以白光的综合感觉。我们平常所说的白光,是由不同颜色(不同波长)的色光混合而成的。所以我们称白光为复合光。太阳光为典型的白光。它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光混合而成的。在暗房里,我们让一束白光透过三棱镜,由于组成白光的各单色光的波长不同,再通过三棱镜时的折射率不同,波长越短,折射率越大,这样透过三棱镜后的白光就分解成了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色。这七种颜色叫光谱色,由光谱色组成的彩带就是我们经常所说的光谱,在白光中,光谱色饱和度最纯。(见图6—2)
图6—2 白光分解为七彩色的示意图
各光谱色光波长如下表:
视觉色彩(单位:nm) |
对应的光谱波长(单位:nm) |
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红 |
610——700 |
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橙 |
590——610 |
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黄 |
570——590 |
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绿 |
500——570 |
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青 |
490——500 |
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蓝 |
450——490 |
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紫 |
400——450 |
二、光的性质
光是一种物质元素,是能对人的视觉神经起到刺激作用的、具有一定形式的辐射能。在影视艺术中,光是表现对象,创作气氛和意境的语言,是影视艺术赖以生存的基本媒介。光是影视摄影造型的生命。影视创作者为了更好地运用光线进行创作、“用光写作”,必须首先掌握影视摄影用光的性质。影视摄影用光的性质有三个:即光的量、光的质和光的形。
1.光的量
光的量是指光的明暗、光的(相对)强弱,也就是光的照度和亮度的关系。 光的强弱由两个因素决定,一是光源的发光强度,也就是光源的绝对强弱,二是由被照射对象到光源之间的距离决定。由这两个因此一起决定了照到被摄体上的光的强弱,我们称为光源的相对强弱,因为作为摄影师来说,我们更多关心的是光源照到被摄体的光线的强度有多大,也即我们只关心相对强弱。人工光条件下的点光源其照度与光源距离的平方成反比关系,与发光强度成正比。 即 E=I/R2 其中:E为照度、R为对象至光源的距离、I为光源发光强度。
光源的相对强弱是保证影视摄影画面完成正确曝光的前提。但当同一画面中的被摄体接受光源的照度相同时,他们的明暗差别就只靠物体本身的反光率来决定了。当物体的颜色和亮度相同时,只有靠光的明暗反差来区分物的层次。影视摄影正是利用光的明暗来创造影视画面的影调变化,谱写生动、优美的屏幕视觉乐章节。
2.光的形
生活中一切发光光源产生的光线,其形态均属于两种:即直射光和散射光。
(1)直射光
凡发光光源照射到物体上能产生清晰投影的光线均称为直射光,或称硬光。像自然光中的太阳、人工光中的聚光灯,具有直射性能的反光器等。 直射光的特点:光源投射方向明确,能产生明显的投影;物体被光线照到的地方亮,未被照到的地方暗,物体本身形成明暗过渡的层次,有利于表现被摄体的立体感、轮廓感和质感;从不同方向上观察,景物有不同的明暗配置变化;光线投射到被摄体上会产生局部光斑;这种光线一般常作为主光、轮廓光、局部修饰光使用,有利于创造画面的丰富影调,显示事件发生的时间.
(2)散射光
凡发光光源照射城物体上只提高普遍亮度,不产生明显投影的光线,均为散射光。如自然光中的天光,阴天的散射光,人工光中的散光灯、具有漫反射性能的反光器等。
散射光的特点:在画面中很难发现光源的投射方向;光照均匀;照射在景物上可提高普遍亮度,不产生明显的投影;被摄体由于受光均匀,一般不会有明暗过度的光影层次;不产生局部光斑。在塑造艺术形象中,多用他做辅助光,天片光、底子光,并用来平衡光线,柔化影调。 在影视摄影中,两种性质的光源常常是混合使用的。在自然光照射条件下,只有散射光照明的情况是存在的,如阴天、多云等,但只有直射光照明的情况昨乎不存在。晴天太阳是直射光,但阳光有一部分透过大气层成为天光,天光是以散射光的性质照射物体的。所以,一个物体在接受太阳光照射的同时还会接受天光的照射,同时还会受到周围环境发出的反射光的照射。这种反射光也多数是散射光。人工光拍摄时,可以只打散射光,也可以只打直射光,但实际拍摄时,一般都是既打直射光又要打散射光,即混合光照明。就算是混合光照明,呈现在画面中的是总体光效,整体光效是决定画面造型的主要因素。
影片《沙鸥》“圆明园废墟”的一场戏中,成功地运用了直射光和散射光来表达环境。在回忆段落中,用直射阳光照明,人物、景物的形态轮廓都表现得鲜明富有立体感、透明感,这适合沙鸥当时的心境。而在现实段落中,用阴天散射光照明,显得平板,人物景物靠自身色阶不同来区别,立体感较弱,它突出了沙鸥心灰意冷的心境。由此看出,正确利用光的形是影视摄影创作的重要的技巧手段。
3.光的质
光的质即光的色温和波长,它是指热辐射光源的光谱成份。为什么要研究色温,怎样才能更好地掌握色温呢,我们必须先了解日常生活中我们见到的物体的颜色的决定因素。
(1)物体的色
自然界的不同景物,在日光(即太阳光)照射下,由于反射(或透射)了可见光谱中的不同成份而吸收其余部分,从而引起人眼的不同彩色的感觉。一般来讲,某一景物的色彩,是该景物在特定光源照射下所反射(或透射)的一定可见光谱成份,作用于人眼而引起的视觉效果。比如,当一块布受到阳光(白光)照射后,主要反射了蓝色光谱成分,吸收了白光中其余的光谱成分,被反射的蓝光射入人眼并引起蓝色视觉效果,于是我们说这是一块蓝色的布。可是,彩色感觉即决定于人眼对可见光谱中的不同成分有不同视觉效果的功能,又决定于光源所含的光谱成分以及景物反射(或透射)和吸收其中某些成分的特性。所以,同一物体在不同光源照射下呈现的色彩也有所不同。例如,在白炽灯光下看蓝色的布,其彩色就不如在自然光下那样鲜艳,这是由于白炽灯光中的蓝光成分较少的缘故。又如,在用绿色光源照明的暗室里观看蓝色的布,这时蓝布的颜色将呈现为黑颜色。总之,人眼的彩色感觉是主观(人眼的视觉功能)和客观(物体本身的属性和照明条件的综合效果)相结合的系统中所发生的生理——物理过程,二者缺一不可。
一般来讲,色源有两种。一种是上述不发光的物体,在一定光谱分布的光源照射下,因反射一定的光谱成分和吸收其余部分而呈现一定的颜色;另一种是本身发光的色源,根据它的辐射光谱分布,引起人眼的一定彩色感觉。由于彩色与照明光源的光谱分布有着密切关系,所以有必要对光源色温做一介绍。
(2)色温
在近代照明技术中统称为“白光”的光谱成分并不相同,其中包括光谱能量偏重于波长较长端(红色区)的“热白光”,直到能量偏重于波长较短的“冷白光”,它们将引起彩色视觉的差异。为了便于进行比较和衡量白光所含各色光谱成分的多少,引入色温这个概念。
“当绝对黑体在某一特定绝对温度下,其辐射的光谱与某一光源的光谱具有相同的特性,则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温。”色温的单位是开尔文(K)。例如,一个钨丝灯泡的温度保持在2800K时所发出的白光,与温度保持在2854K的绝对黑体所辐射的白光功率波谱相一致,于是就称该白光的色温为2854K。可见,色温并非光源本身的实际温度,而是用来表征其光谱特性的参量的。
当摄影用光源的色温较高时,我们称该光源为高色温光或者叫冷光源。高色温灯具一般用于外景摄影当中,色温大约在5500K左右,晴天室外自然光的平均色温大约是5500K左右;当光源的色温较低时,我们称该光源为低色温光源或者称为暖光源。低色温灯具一般在摄影棚、演播室、照相室中使用,色温有3200K或者3400K两种。自然光随着季节、地理位置、海拔高度等的不同,光源的色温也不同。一天之内不同的时间,自然光源的色温也不相同。
不同的摄影光源色温指数见下表:
各种摄影(摄像)光源色温概数比较
人工光 |
自然光 |
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光源 |
色温(K) |
光源 |
色温(K) |
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蜡烛光 |
1900 |
日出日落 |
1850 |
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煤油灯 |
2000 |
日出日落前半小时 |
2350 |
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家用白炽灯 20W |
260-2800 |
9时—15时 |
5500 |
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家用白炽灯 100W |
2850 |
9时前、15时后 |
4800-5000 |
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家用白炽灯 500W |
2960 |
平均日光 |
5400 |
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水银灯 |
5700 |
夏季中午直射光 |
5800 |
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碘钨灯 |
3200 |
秋季中午直射光 |
6000-6500 |
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钨丝灯 |
3200 |
蓝天阴影中 |
12500 |
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照相强光灯 |
3400 |
蓝天空光 |
12500 |
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镝灯 |
5500 |
薄云天空光 |
13000 |
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万次闪光灯 |
500-6000 |
云雾天空光 |
7500-8500 |
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荧光灯 |
4800 |
阴天天空 |
6400-7000 |
(3)色彩平衡色温
3200K和5500K的色温下红光和蓝光的比例相差极大,这相当于太阳初升时正午照明的差别。但是在日常生活中人们几乎感觉不到景物在色彩上有什么变化,这是因为人眼对自己熟悉的景物的色彩有记忆作用的缘故。
虽然用不同色温的光源照明物体,其表现出的色彩是不同的,但由于人眼的视觉适应性,他对这种色彩的变化并不敏感。而彩色摄像机和彩色胶片却能逼真地在画面上反映出这种色彩的变化。怎样在电视画面和电影银幕中使得被摄体的色彩能够逼真还原,是摄影师进行创作首先要考虑的问题,画面的色彩除了与照明光源的色温有关,还与彩色电视摄像机和彩色胶片本身有关。
彩色胶片和彩色摄像机在设计的时候,都考虑了光源色温的因素。彩色胶片和彩色电视摄像机的平衡色温指的是胶片(或摄像机)达到色彩平衡的色温。当光源的色温与胶片(摄像机)的平衡色温相同时,画面色彩还原正常;当光源的色温与胶片(摄像机)的平衡色温不相同时,画面的色彩还原不正常,这时就需要对色温进行校正。 彩色胶片的平稳色温有二类:
- 日光型(Daylight)
日光型胶片的平衡色温大约5500K,适于在正常日光下使用,或者用于电子闪光灯拍摄。
- 灯光型
灯光型彩色胶片的平衡色温是3200K,适于非闪光灯的影室摄影。
彩色电视摄像机在出厂时就将平衡色温定为3200K。
当光源的色温高于彩色胶胶片的平衡色温时,所拍摄画面将偏冷(蓝)调,当光源的色温低于彩色胶片的平衡色温时,所拍摄画面将偏暖(红)调。为了校正这种偏色,一般是将灯光纸和滤光镜配合使用。灯光纸用来调整照明光源的色温,滤光镜用来平衡胶片和摄影光源的色温。步骤是先调整光源,后调整胶片与光源的色温平衡。平衡色温的方法一般有两种方法:当光源的色温高于彩色胶胶片的平衡色温时,可以在灯光前加上暖调灯光纸或在镜头前加上暖调调色温滤光镜(也叫降色温滤光镜);当光源的色温低于彩色胶片的平衡色温时,可以在灯光前加上冷调灯光纸或在镜头前加上冷调调色温滤光镜(也叫升色温滤光镜)。对于摄像机来说,在选好合适的调色温滤光片后,更重要的是调整白平衡。关于调整白平衡这里不再赘述。
光的量、形、质三个方面的性质主要是影视摄影用光的技术、技巧层面的问题,在掌握好技术的同时,摄影师更为重要的是课题是如何运用光的技巧去表情、达意,如何用光去渲染视觉情绪。 |