影像基础 光影的解析

2016年08月25日18:50
来源:雁山大学城
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文章摘要:对于变幻莫测的光影,的确比较难以捉摸,也许通过一个理想模型,可以让问题变得简单一些。这个模型就是放在一张足够大的白纸上的圆球,我们设想这个模型就放在空气洁净的室外自然光下。

对于变幻莫测的光影,的确比较难以捉摸,也许通过一个理想模型,可以让问题变得简单一些。这个模型就是放在一张足够大的白纸上的圆球,我们设想这个模型就放在空气洁净的室外自然光下。

此图表现的是一个晴朗的下午,主要光源为太阳。同时蓝天提供非常不同的第二个光源,一些光也正在白色卡片和白色球体之间相互反弹这是形成的第三个光源。最明亮的光自太阳并且是从一个小点散发的白色光,这使它投射的阴影非常锐利。第二个光源,蓝天,是一个非常大的光源而且有非常软的阴影(一些来自太阳的直接光线被遮蔽了)。以后,我们还会讨论关于光源和阴影的更多细节,暂时记住,越小的光源阴影越为锐利。

来自蓝天的光线投射有非常强烈的颜色,影响着场景中的一切。球体被蓝色的天光所照明,所以它的投影是蓝色的。球体屏蔽了来自太阳的白色光线,它自身未被阳光直接照到部分会呈现出天光的蓝色色调。

最后被反射在卡片和球体之间的光也主要是蓝色的(即使卡片和球是白色的),两个比较靠近的表面能够比分别较远的区域更多地接受这个反射光,因为球体的底部更加的接近白色卡片,所以球体的底部要比中部更亮图。

像中最暗的区域是靠近球体底部的投影和它自身受光部分与背光部分之间的区域。这个区域叫做“Terminator(明暗界限)” 。

为什么“明暗界限”是球体上最暗的区域?

因为球体部分有对比的效果,受光的面比较亮,而背光的面则相对较暗。但是背光面的一些部分也接受了卡片所反射的光线,而那些不能完全接受卡片所反射光线的背光面,则是球体最暗的区域。

散射光是怎么来的?为什么偏蓝?

可见光是电磁波的一种,这些根据波长的不同,呈现不同的颜色。

蓝色的光是由波长较短,而红色的光波长较长。本来来自太阳的可见光是各种波长的可见光组成的连续光谱,包括红色,橙色,黄色,绿色,蓝色,靛青和紫色等各种波长的光线,白光是由这些光波组合而成的。

在地球表面的人是透过经空气散射的太阳光来看天空的。在洁净的、未受污染的大气中,大部分的散射是空气中的分子(主要是氧和氮分子)引起的,这些分子的大小比可见光的波长要小得多。根据光学理论,散射光强和波长的四次方成反比(I∝1/λ4),在这种情况下,散射主要影响波长较短的光,也就是蓝色光,所以天空本身呈现出蓝色。太阳光直接穿透空气,在散射过程中它失去许多蓝色,所以太阳本身呈现出灿烂的黄色。

责任编辑:曾明_实习编辑PPT73

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