Правила правильного освещения: закон обратных квадратов

В технических терминах закон обратных квадратов определен как «закон, утверждающий, что значение некоторой физической величины в данной точке пространства обратно пропорционально квадрату расстояния от источника поля, которое характеризует эта физическая величина». С таким определением как это, Вы, вероятно, зададитесь вопросом, какое это, спрашивается, имеет отношение к фотографии (и никто Вас не обвинит). Законы обратных квадратов относятся ко многим, многим вещам в мире. Сегодня, однако, мы собираемся рассмотреть лишь одну из этих вещей: свет.

Объяснение концепции

Для многих из нас, без знаний продвинутой математики (или даже начальной) закон обратных квадратов может показаться очень пугающим. В нем есть уравнения с переменными, ссылки на физику, и еще много вещей, которые очень скучны. Поэтому попытаемся Вам объяснить все с практической точки зрения, а не с технической.
Непосредственно в фотографии этот закон относится к освещению. Освещение может быть любого вида, но самым главным вариантом является освещение со стороны камеры. Короче говоря, закон обратных квадратов учит нас, как легче работать с расстоянием и почему расстояние между Вашим источником света и Вашим предметом настолько важно.
Скажем, у нас есть источник света, который светит на полную мощность, и наш предмет на расстоянии в один метр от нас. Если мы удвоим расстояние между предметом и источником света, сколько световой мощности достигнет этого предмета? Логично предположить, что многие скажут «половина мощности», но теперь давайте посмотрим, что скажет на это закон обратных квадратов.

Согласно закону, мощность света будет обратно пропорционально квадрату расстояния. Так, если мы берем расстояние 2, возводим в квадрат и получаем 4, инверсия света будет составлять 1/4 оригинальной мощности света – не половину.

При перемещении нашего предмета на 3 метра от источника света (3 * 3 = 9, таким образом 1/9) мы получим 1/9-ю часть первоначальной мощности.

Закон обратных квадратов объясняет драматическое снижение мощности света по расстоянию. Мы можем использовать эту информацию, чтобы лучше понять, как наши осветительные приборы освещают предмет на том, или ином расстоянии, и как лучше ими управлять.

Использование теории в работе

Итак, теория об обратных квадратах конечно очень интересна и все такое…, но как мы можем найти хорошее применение этому в нашей фотографии? Ну, это связано с экспозицией и относительным расположением объекта съемки. Когда свет падает в одном направлении, тогда первоначальное снижение в мощности света быстро растет, однако в дальнейшем эта скорость уменьшается.
Помните, с квадратичным законом числа растут все быстрее и быстрее, а с законом обратных квадратов числа наоборот, уменьшаются все медленней и медленней.
Если перевести интенсивность света в проценты, то с изменением от 1 до 10 метров это бы выглядело так:

Понижение света на 75% от 1 до 2 метров, и понижение всего на 5% от 4 до 10 метров.

Экспозиция

Таким образом, мы понимает, что совсем близко к источнику света находится большая мощность, а мощность вдали от источника очень мала. Основываясь на этом, чтобы получить правильную экспозицию (мы используем последовательную скорость затвора), если предмет находится очень близко к источнику света, мы должны установить нашу камеру на F16, чтобы устранить лишний свет.
С другой стороны, если предмет находится далеко от источника света, то мы устанавливаем диафрагму на F4, чтобы получить больше света. Обе фотографии должны быть идентичными, потому что мы говорим про фиксированную камеру с одинаковым источником света.

Полагаясь на это можно составить оценку того, как правильно должны меняться значения F для разных дистанций. И не забывайте, что свет понижается сначала очень быстро, а затем медленно. Так и с камерой, сначала затвор открываем не сильно, а потом все сильнее.

Освещение одного объекта

Давайте изменим значение нашей диафрагмы до вершины нашей диаграммы, чтобы было удобно ориентироваться. Если Вы снимаете неодушевленный предмет, то достаточно просто правильно расположить его, и начать снимать.
Но, если Вы снимаете каких-то персон (особенно, если они стоят), то можете заметить их тенденцию к движению. Если Вы поставили Вашу модель очень близко к источнику света и она (или он) сделала хотя бы полшага в какую-то другую сторону, то все настройки тут же собьются и придется все настраивать заново.

Хотя, если модель стоит далеко от света, то она вполне может позволить себе сделать несколько шагов и Вам не придется менять настройки.

Освещение группы

Предыдущее правило хорошо работает и при съемке группы людей. Если все Ваши модели стоят очень близко к свету, то может оказаться, что одна будет находиться в районе раскрытия диафрагмы F22, другая в районе F11, а третья будет стоять где-то между ними. И это не есть хорошо.

Но если все модели будут стоять достаточно далеко от источника света, то они будут освещены равномерно

Освещение фона

Конечно, иногда нужно, чтобы один элемент фотографии был освещен ярче, а другой темнее. Например, если Вы хотите поместить модель близко к источнику света, а позади нее расположить фон. Если предположить что модель расположена правильно, нужно знать, в какой зоне лучше всего поставить фон.

Если Вы хотите иметь и яркий объект и яркий фон, то нужно чтобы они оба располагались подальше от света, но близко друг к другу.

Вывод

Это был очень краткий курс введения в закон обратных квадратов, относившийся только к фотографии. Есть еще множество элементов, которые нужно учесть – скорость затвора, яркость источника света, дополнительное освещение.
Мы надеемся, что теперь Вы понимаете основы закона обратных квадратов, и сможете применить их в своей съемке, чтобы достигнуть лучшего, более сочного освещения.

Оригинал: Rules for Perfect Lighting: Understanding The Inverse-Square Law
Перевод by Pika для ФМ