Дневной свет
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.
На рассмотренном принципе основаны калькуляторы и таблицы для определения экспозиции, включая и те, которые прилагаются к каждой заводской упаковке фотопленки. При этом необходимо учитывать ряд особенностей: в течение временного интервала от 2 до 3 ч после восхода или перед заходом солнца необходимо удваивать (а в течение 1-2 ч учетверять) расчетную экспозицию (т. е. открывать диафрагму на 1 или 2 ступени), причем зимой в любом из этих случаев требуется дополнительно удваивать экспозицию (т. е. открывать диафрагму на 2 или 4 ступени); при съемке на улицах или в замкнутых пространствах с темными границами, а также при съемке крупным планом следует поступать аналогично; при съемках на фоне снега или светлого песка экспозиция, напротив, уменьшается вдвое. В некоторых случаях любой калькулятор оказывается «бессильным», например, при низкой облачности, загрязненном воздухе, вовремя захода солнца и при весьма изменчивом сумеречном освещении.
Наглядное руководство к определению экспозиции для цветной пленки ИСО 125/21° при съемке на открытом воздухе Указаны комбинации диафрагмы и выдержки для обычных композиций при солнечном освещении, когда солнце находится позади камеры.
Большинство фотографов предпочитают камеры, рассчитанные на любые (в разумных пределах) уровни освещенности. Телеоператор, ведущий видеозапись свадебного обряда в церквах, вскоре убедится в преимуществах камеры, наилучшим образом приспособленной к слабому освещению Оператор аэрофотосъемки больше заинтересован в ярком освещении, поскольку слабое освещение и плохая видимость ограничивают полеты и делают аэросъемку невозможной. В обычных условиях предельные границы работоспособности аппаратуры остаются неиспользованными. Большинство съемок выполняется при «средних» значениях диафрагмы и выдержки; большинство видеосистем работает при постоянной апертуре и настроено на заданную яркость с незначительными отклонениями. Поскольку все современные системы оснащены различными средствами регулировки или измерения количества освещения, в том числе полностью автоматическими, нет никакой необходимости держать в уме все эти правила экспозиметрии, но следует помнить, что они помогут выйти из затруднительных положений при сбоях аппаратуры и других неполадках.
Искусственный свет
Все наши трудности начинаются именно тогда, когда мы отвлекаемся от солнечного света, а характеристики времени года, суток, погодные условия перестают иметь значение. Искусственные источники света бесконечно разнообразны - с отражателями и рассеивателями, лампами различного типа, времени выпуска, мощности и светоотдачи. Они достаточно малы и локализованы, поэтому их сила света полностью зависит от расстояния до освещаемого предмета. Ни один из обычных искусственных источников света не может даже в малой степени сравниться с солнечным светом по яркости. Визуально они могут казаться очень яркими и при использовании для освещения небольших предметов с близкого расстояния могут быть эквивалентны солнцу по силе света. Но солнце сразу освещает половину земного шара!
В помещении искусственный свет кажется «ярким». Потолок, сплошь покрытый панелями с люминесцентными лампами, может казаться очень светлым. Это обусловлено тем, что глаза адаптируются к условиям в помещении и к уровню освещенности мебели или пола, в сравнении с которыми сам источник света выглядит ярким. Теперь попробуйте вынести люминесцентные лампы на солнечный свет, и вы с трудом определите, включены они или нет.
Никогда не пытайтесь оценить освещенность в помещении на глаз. Это невозможно; глаз приспосабливается, зрачок расширяется, чтобы пропустить больше света. Сравнение также невозможно, поскольку зрачки не одинаковы, если смотреть от окна в комнату или в окно на улицу. Существенные различия в уровнях освещенности сглаживаются. Цвет (спектральный состав) и непрерывность искусственного света также невозможно определить на глаз. Заводская натриевая лампа может казаться ярко-желтой, а люминесцентная трубка - слегка голубой; на пленке они могут получиться ярко-оранжевой и бледно-зеленой.
Имеются достаточно простые технические средства для решения обеих проблем: для определения освещенности - эффективные экспонометры, способные также измерять относительные величины; для определения качества света (его спектрального состава) - измерители цветовой температуры, которые дают показания, легко переводимые в характеристики соответствующих цвето-балансирующих (коррекционных) светофильтров. Прерывистость света, т. е. его мерцательный характер, не играет роли в обычной фотографии (разумеется, при мерцании с высокой частотой), но может вызвать отрицательные эффекты при некоторых видах кино- и телевизионных съемок. Не рекомендуется использовать системы регистрации движущихся изображений при скоростях движения пленки или сканирования более 32 кадр/с, если освещение создается разрядным, люминесцентным или другим искусственным источником света, кроме лампы накаливания. Для обычной кино- и телевизионной аппаратуры (при скоростях движения пленки или сканирования от 18 до 24-25 кадр/с) таких проблем не возникает.
Закон обратных квадратов
Для грамотного использования искусственного света любого типа, непрерывного или импульсного (в виде отдельной вспышки или последовательности вспышек), необходимо знать закон обратных квадратов. Этот основной закон оптики применим и при съемке с коротких расстояний с помощью специального оборудования, и при работе в темной комнате Закон обратных квадратов достаточно точно устанавливает связь между расстоянием от теоретического точечного источника и относительной освещенностью Закон формулируется следующим образом относительная освещенность на любом радиальном расстоянии от точечного источника света обратно пропорциональна квадрату этого расстояния. Важное ключевое слово в этой формулировке. относительная, поскольку закон сам по себе имеет смысл, когда используется для сравнения уровней освещенности на двух различных расстояниях. Кроме того, используемые единицы измерения, например футы или метры, имеют смысл только в том случае, если сила света источника по размерности соответствует этим единицам. Практически, закон обратных квадратов означает следующее:
