光照
簡介:
對我而言，每天都碰到的光的各種表現對所有門類的藝術家都是一個關鍵問題，但看來隻有很少的信息講到細節。我讀過無數的有關數碼藝術和傳統藝術的書，但關於光這一主題隻有很淺的涉及。而對於希望創建真實感的人，理解光在物理世界中的行為是必須的。
我覺得最不好的是那些3D課本總是重複同樣的老掉牙的公式，隻給那些新藝術家一些很少的關於如何進行場景光照的看法。其結果是，總體而言，藝術家對光照理解很淺，應用不好。攝影師和畫家必須對光照有更好的了解，但光對所有的藝術都是關鍵的元素。沒有對光的透澈了解，很難取得真實性，更別說營造氣氛了。
既然從沒在網上找到關於光照的詳細文章，我決定撰寫本文。我這裏講到的大多數內容基於我的觀察，因此不一定精確。可能這些材料很顯而易見，無需解釋，但對我而言並非這樣，因為對周圍的世界進行仔細觀察對於精確表現光在不同場合下的行為而言是必須的。
第一部分：基礎知識
本文中我將始終用白色的球來演示日常不同場合的光照特性。
上圖展示了陽光燦爛的午後。此時的主要光源為日光，而蔚籃的天空提供了另一種特性完全不同的光源。另外有些光在白色底板和球之間彈射，形成了第三種光源。
最亮的光源於太陽，是從小範圍光源發出的白色光，它形成了邊緣清晰的陰影。第二種光源，即藍色的天空，是相當大麵積的光源，其作用結果形成十分柔和的陰影（上麵的例子中這種陰影完全被太陽來的直射光遮住了）。以後我將更詳細地講到光源和陰影的尺寸，目前隻要記住光源麵積越小，陰影邊緣就越清晰。
從藍色天空來的光投射上了相當強的色彩，對該場景中的所有東西都產生了影響。球體投下的陰影是藍色的，因為它被藍色的天光照亮了，而球體擋住了來自太陽的白色日光。沒有受日光直射的球體部分也會染上藍色色調，因為他們也被藍色天光照亮。
最後，在底板和球體之間反射的光也大部分是藍色的（雖然底板和球體本身是白色的），因為這些白色物體之間反射的是藍色的天光。相互接近的表麵間接受到的這種反射光比相互間較遠的麵更多，因此球體的底端比中心部分更亮，因為底端更接近底板。 
圖中最暗的區域投射下的陰影的底部以及球體上日光和陰影的分界部分：該區域稱為明暗界限（terminator）。投射陰影的底部很暗是因為該區域接受不到日光，而且因為受到球體遮擋，也接受不到絕大部分的天光和彈射光。投射陰影的另一端比較亮，因為該區域接受到更多的天光以及從球體上彈射的光。
為什麼明暗界限是球體上最暗的部分呢？
部分原因在於對比效果，因為該區域狠接近球體受日光照射的十分光亮的部分，從而顯得較暗。但原因還在於該區域接受到的由白底板彈射的光更少。因此，同球體其他部分不同。球體其他部分要麼受到日光直射，要麼受到白底板的發射光照射，而明暗界限主要的光源是藍色的天光。該區域是主光（日光）和填充光（底板的反射光）之間的區域。
為什麼天光是藍色的？
可見光由稱為光子的小粒子組成，這些粒子根據色彩不同有不同的波長：藍色光由更小的，波長更短的粒子組成，而紅色光由更大的波長更長的粒子組成。
從太陽發出的白色光有七種不同色彩組成，其波長逐次增加：靛青，藍色，綠色，黃色，橙色，紅色和紫色。它們混合在一起組成了白色。
但在光穿越地球大氣層時較短波長的光被散射了。我們的大氣層由各種氣體組成，而組成氣體的原子及分子懸浮在其中。光子在穿越大氣層時從物理上講會和這些粒子碰撞，從而使光子偏轉向另外一個方向彈射。短波長的光較之長波長的光更容易被偏轉，因此因為這些碰撞而向各個方向散射的光子主要是藍光。
在無雲的晴天，被地球大氣散射的藍光照射在我們周圍的每個物體上。
更長波長的光，比如紅色光，可以在大氣中傳播更長的距離而不被散射。這就是為什麼落日是紅色的：此時太陽在天空的位置比較低，陽光要穿越更後的大氣到達我們的眼睛，很多藍光因為散射掉了，剩下的光主要是紅光。
落日時陽光變紅，因為短波長的藍光因為散射而消耗了。*但請注意，被散射的藍光從東邊的天空被反射回來，形成了前景波浪的填充光。
藍色光子的四處彈射所產生的效果使得周圍的環境實際上發藍光，這一效果從太空看更明顯。這種藍光強到足以照亮沒有受太陽光直射的地方，這就是為什麼在不是密閉的陰影區域你還能看得見的原因。
這個照片中的陰影有強烈的藍色感覺，因為它被藍色的天空所照亮。
亮色調(High key)和暗色調（low key）
我們選擇如何表現一個場景是主觀的，有各種方式。大多數場合，會在亮和暗之間取得均衡，產生一種平均的或中度的灰色，因為這對我們來說是比較正常的。但是，有些場合事物的本質趨向於極端地亮或極端地暗，比如霧天或雪天，夜晚則是另一個極端。藝術家可選擇其中強調其中一種極端以表達某種視覺效果，或傳遞某種特別地感覺。
亮色調(High key)
亮色調圖形以白色或很亮地調子為主，觀感趨於明亮或通透。亮色調通常（但非總是）是柔和的，細節一般較少。自然界中亮色調一般出現在霧天或雪天，此時由於周圍反射的光，即使是陰影也會比較亮。
這張照片所展示的純粹的簡潔是通過所使用的有限的色彩達到的：白色，黑色以及某些程度的灰色。
暗色調（Low key）
暗色調圖形基本上隻有很少的光。對比通常較強，光照部分較劇烈。暗色調光照可以產生一種十分憂鬱的氣氛，故通常用於這種效果。暗色調光照最明顯的場合是在晚上，但在其他如風暴中或室內有時也可看到。
這張圖片的戲劇感透過暗色調光照得到加強。
白平衡（White balance）
我們日常碰到的大多數光源會是有色彩的，但我們的大腦會有效地過濾掉。隻要光裏包含了大致的三種基礎色，我們的大腦就認為它是白色的。即使是在有很強色彩的光照射下，我們也能夠對眼睛接受到的信息進行過濾來感知顏色，因此我們對色彩的感知很大程度上是相對的，而不是絕對的。
展示這一現象最明顯的方法是用設定了白平衡的數碼相機在日光下拍攝：這是一種中性的設定，可用來反映真實的色彩。下麵的例子中我用窗戶作為光源拍攝了一張。光直接從天空照下來，現對而言比較中性。
下麵的照片我關了百頁窗，用標準家用60瓦燈泡作為光源：
這張照片中色彩的強度可能會使你感到驚訝，因為我們不會感到鎢絲燈光會這麼黃/橙。我們的大腦會對色彩進行轉換使之與第一副圖類似，而照相機記錄下了真實情形。
有個簡單的方法可以確認這一點：從室外看窗戶，可以看到室內是亮橙黃色的。當我們不直接處於光源之下時，我們能夠看到其本來的色彩。
從室外看鎢燈有助於反映真實的色彩，它看上去是亮橙黃色。
我們在開闊的陰影下時會看到很類似的情形，陰影中的光是明顯偏籃的。在陰影中，我們認為光是中性（白色）的，但當我們走回去從陽光下看時，就更容易看到藍色的投影。有很多其他場合光會投射強烈的色彩：熒光燈通常是綠色的，街燈通常是深橙黃色的，晚間的日光從淺黃逐漸變成深紅，等等。。。
在陰影中，我們認為光是白色的，但走出來會發現是深藍色
三點布光，以及為什麼它是垃圾
三維教材通常把三點布光作為經典並鼓勵初學者作為對場景布光的有效方式使用。該布光原本是作為攝影布光的一種方式發展出來的，其優勢之一在於容易學習和理解。它由一側的明亮的主光，對側的較暗的填充光以及一個對象背後的背光組成，背光用於突出邊緣並照亮形狀。
這一布置最大的問題在於它是人為的，不能反映現實中的情況。尤其是對背光的使用。背光具有很大的戲劇性，很容易被察覺，隻有在需要特定效果時才應考慮采用。背光可能很有效，但應在很老練後才使用，而不是盲目地用於所有場景。三點布光所產生的光照在現實中不存在，因此看起來很假。很多教材都教授這一布光也使得它很陳腐，讓人厭倦。
攝影師和製片商早就對這種布光不感興趣了，因此你很少會在主流電影中看到。如果你要照亮一個環境或物體，更好的方式是嚐試通過自己的創造性思維進行布光，研究自然界中的情形，形成自己的解決方法.
每個人都看過那些攝影室用公式化布光弄出的低劣肖像照：他們看上去都很相似，因為攝影師總是用同樣的布光。結果就是枯燥的沒有生活味道的照片。如果你要避免陳腐和低劣，形成自己的藝術，就要避免用教材中的公式，自己去思考。
第二部分：光照方向
我們所觀察的光源照入角度對我們對光效果的感覺有很深的影響，對物體在場景中的表現也有很深影響。選擇主光的入射角度極其重要，因為這對場景的表現影響巨大，也會影響到你的圖畫所要表達的感情。
前射光（frontal lighting）：
這種情況下光源直接處於觀察者的視點下方。在用閃光燈拍攝的照片中最常見，如果光源較硬，通常會使人感到乏味 － 但有例外，某些場合用柔和的前射光能得到很吸引人的圖片。
前射光對表現紋理或輪廓的幫助不大，因為陰影被從視野中隱藏了，形成一種看上去平板的結果。但是，為此可使用柔和的散射的前射光，使之分散到對象上 － 有助於體現褶皺和汙跡等，在肖像和商品圖片中應用很廣泛。
較硬的前射光有種搶拍的觀感 － 刺目而且乏味。
柔和的前射光使形體平滑。
前射光會使場景看起來呆板，因為對物體形體和紋理的放映不好。
側光：
側光適用於表現形體和問題並使物體有立體感，其陰影較明顯且對比較強烈。測關可用來在諸如牆壁這樣的物體上投射帶戲劇性的陰影來營造氣氛。側光通常較吸引人，常用來創造偉大的效果：它是我們一天中開始和結束時碰到的光照方式，在電影和照片中很常見。
側光潛在的缺點在於圖片的部分可能被淹沒在陰影中，並且會使諸如褶皺這些缺陷很明顯。比如，在肖像攝影中，側光通常用於男子而不用於女子，因為看上去較粗糙，特別是在陰影邊緣不柔和的時候。
側光能很好地反映形狀和紋理。
這堵牆地紋理被披灑在上麵的夕陽清楚地體現出來。
這副圖片中長長的陰影有助於增強場景的景深和立體感。
