Курсовая работа: Естественно-научные основы фотографии
В практике фотографической съемки большое применение находят источники электрического света. Основными из них являются: электрические лампы накаливания, люминесцентные лампы, импульсные газоразрядные лампы.
Источники электрического света различаются по световым и электрическим характеристикам.
К световым характеристикам относятся: световой поток, светоотдача, спектральный состав, характер распределения света, срок службы лампы; к электрическим - напряжение, сила и вид тока, мощность, схема включения лампы в электросеть.
В группу электрических ламп накаливания, используемых в фотографии, входят нормальные осветительные, фотографические, прожекторные и кинопрожекторные лампы. Все они относятся к газонаполненным и отличаются друг от друга формой, размерами колбы, конструкцией цоколя, формой светящегося тела.
В последнее время в нашей стране и за рубежом все большее применение находят новые источники света - кварцевые галогенные лампы. В качестве галогена обычно используется йод. Галогенные лампы имеют вольфрамовую нить накала, в принципе не отличающуюся от нити других ламп накаливания, заключенную в кварцевой колбе небольших размеров. В колбе, кроме инертного газа, содержится небольшое количество йода.
По сравнению с обычными лампами лампы с йодным циклом имеют следующие преимущества: меньший габарит, больший срок службы, более высокую световую отдачу, не изменяющиеся в течение всего срока службы световой поток и спектральный состав излучения.
Кроме перечисленных ламп накаливания, большое применение находят так называемые зеркальные лампы типа ЗН, представляющие собой законченный осветительный прибор с отражающей поверхностью. Передняя стенка зеркальных ламп матирована.
В практике фотосъемки иногда находят применение люминесцентные лампы, которые отличаются друг от друга по мощности, спектральному составу излучения, размерам колбы. К люминесцентным источникам света относятся лампы типа ЛД (люминесцентная дневного света), ЛБ (люминесцентные белого света), ЛХБ (люминесцентные холодного белого света), ЛТБ (люминесцентные теплого белого света).
В последнее время ряд фирм выпускает специальные осветительные приборы для фотопавильонов и других помещений, в которых в качестве источника света применены импульсные газоразрядные лампы. В нашей стране эти источники света получили распространение среди фотокорреспондентов, некоторой части фотографов и фотолюбителей. Источники электрического света используются в специальных осветительных приборах, разных по конструкции, эксплуатационным и другим данным. Ниже приводятся краткие сведения об этих приборах. Осветительные приборы, предназначенные для освещения объектов съемки, принято делить на две самостоятельные группы: светильники и прожекторы. К первым относятся осветительные приборы, рассчитанные на освещение предметов, находящихся на близком расстоянии, ко вторым - на освещение удаленных предметов. Перераспределение света, испускаемого лампой в светильнике, происходит благодаря отражению его от белого окрашенного, эмалированного или зеркального колпака (контротражателя).
Приборы этого типа имеют угол рассеяния света до 180° и могут быть выполнены в виде световых площадок (рамп) или многоламповых софитов. К светильникам относятся также и зеркальные лампы, имеющие угол рассеяния около 50°. По конструкции различают прожекторы с отражательной (с контротражателем), преломляющей (с линзой) и смешанной оптикой (с контротражателем и линзой). Благодаря возможности фокусировать лампу путем перемещения ее относительно линзы угол рассеяния света, даваемого прожектором, может изменяться.
На рисунке приведены основные виды осветительных приборов, применяемых для освещения объектов при фотографической съемке: а - светильник для общего освещения объектов светом, излучаемым непосредственно лампой и отражаемым контротражателем; б-светильник для освещения объектов отраженным светом (лампа закрыта экранирующим колпаком); в - светильник для освещения объектов направленным светом; г - светильник с отражателем "зонтик" с белой матовой или зеркальной алюминированной поверхностью; д - прожектор со ступенчатой линзой; е - прожектор, дающий узкий концентрированный, световой пучок.
Характер света, испускаемого осветительными приборами, выражается кривой светораспределения, показывающей величину силы света, распределяемого в пространстве перед прибором.
К основным характеристикам осветительных приборов относятся также: максимальная сила света (обычно для сфокусированного луча); полезный световой поток; угол рассеяния (для прожектора минимальный и максимальный); коэффициент полезного действия; спектральная характеристика излучения (обычно совпадает с характеристикой источника света); качество (равномерность) светового пятна, даваемого прибором. Осветительные приборы имеют также электрические, механические и эксплуатационные характеристики, включающие в. себя род тока, потребляемую мощность или силу тока, напряжение, габарит, массу, максимальную продолжительность непрерывной работы, степень защищенности источника света от окружающей среды, температуру наружной поверхности и т.п.
Различают три основных способа крепления осветительных приборов: напольный (штативный), настенный (консольный), потолочный (подвесной). Кроме того, существуют осветительные приборы с системой крепления, связанной с фотоаппаратом (например, электронно-импульсные приборы).
Выбор осветительных приборов применительно к тому или иному виду съемки определяется функциональным назначением прибора в схеме освещения объекта, т.е. видом света, который должен создаваться данным прибором; характером освещения, выбранным фотографом (преимущественно светотеневое, тональное, смешанное); величиной светочувствительности пленки, светосилой оптики; спектральной характеристикой применяемого фотоматериала.
В состав прибора импульсного света входит отражатель с газоразрядной лампой и блок питания. Блок питания состоит из источника тока, электролитических конденсаторов, трансформатор сопротивлений, переключателя и неоновой лампы, сигнализирующей о полноте зарядки конденсатора и готовности прибора к работе.
2.3 Особенности съемки при искусственном освещении
Съемке в условиях искусственного освещения присущи свои особенности. Большое значение имеет расстояние между объектом съемки и источником света, которое чаще всего ограничено несколькими метрами. Изменение этого расстояния неизбежно приводит к изменениям в освещенности. Изменение освещенности пропорционально квадрату изменения расстояния: так, если расстояние между осветителем и фотографируемым объектом увеличить вдвое, то освещенность объекта уменьшится вчетверо. Это обстоятельство всегда необходимо учитывать при съемке.
Важное свойство света - направленность светового потока, непосредственно связано как с линейными размерами источника света, так и с расстоянием от него до объекта съемки. Ориентировочно эту зависимость можно представить следующим образом: если линейные размеры излучающего свет тела близки или равны расстоянию от источника до объекта съемки, то освещение объекта носит мягкий, светотональный характер; если же линейные размеры источника света в десятки раз меньше расстояния от него до объекта съемки, такое освещение можно считать направленным. Характеристики освещения при различных соотношениях этих размеров приведены ниже:
| Характер освещения | Соотношение размеров источника света и расстояния от источника до объекта съемки |
| Мягкое светотональное освещение без четко выраженных теней | 1: 1 |
| Мягкое освещение с едва выраженными размытыми тенями | От 1: 1 до 1: 3 |
| Мягкое освещение с плавными переходами от света к теням | От 1: 3 до 1: 6 |
| Достаточно контрастное освещение с нечеткими контурами теней | От 1: 6 до 1: 10 |
| Контрастное освещение с четкими границами тени | 1: 10 |
Каково же практическое значение такой зависимости? Прежде всего, исходя из приведенных данных, легко определить размеры рефлекторов осветительных ламп, необходимые для создания того или иного по характеру освещения. Так, если необходимо осветить лицо человека мягким рассеянным светом без четких, резких теней, размеры рефлектора осветительного прибора должны быть близки к величине расстояния между прибором и объектом съемки.
Именно по этой причине в специальных студиях и съемочных павильонах для создания мягкого рассеянного освещения устанавливают осветители с размерами излучающей поверхности, превышающими 1 - 2 м. Обычные софиты обеспечивают рассеянное освещение лишь на расстояниях 30 - 70 см; при большем удалении их от объекта съемки свет становится все более направленным, все более жестким. Особенно хорошо заметна направленность светового потока ламп-вспышек, размеры рефлекторов у которых не превышают 5 - 10 см.
В большой степени направленность светового потока зависит от структуры отражающей поверхности рефлектора. Чем она ближе к зеркальной, тем меньше рассеивает свет, тем более направленным становится световой поток. Тесно связана направленность светового потока с формой рефлектора: чем рефлектор глубже, тем более узкий пучок света он позволяет получить. Эта взаимосвязь при использовании обычных осветителей и ламп накаливания большей частью малозаметна. Однако при съемке аппаратами с короткофокусными объективами и освещении объекта лампой-вспышкой непосредственно от фотоаппарата узкий световой пучок может стать причиной неравномерного экспонирования фотопленки по поверхности кадра: центральная часть будет иметь нормальную экспозицию, а края кадра - недоэкспонированы.
Часто для смягчения светового потока от какого-либо осветительного прибора на его пути непосредственно около осветителя устанавливают светорассеиватель, представляющий собой металлическое кольцо, на которое натянута марля или тюль.
Этот способ малоэффективен, и потому для получения мягкого рассеянного освещения следует использовать в качестве вторичного излучателя с большими линейными размерами белые экраны, применяемые при просмотре диапозитивов или любительских кинофильмов. В этом случае мощный источник света (галогенную лампу большой мощности или лампу-вспышку) устанавливают на расстоянии 60 - 90 см от подвешенного на штативе или на стене экрана, напротив его центра, и направляют световой поток лампы на экран. Отразившийся от поверхности экрана свет создает мягкое рассеянное освещение, особенно необходимое при портретной съемке.
Вместо экрана можно использовать достаточно большой по размерам (не меньше 60 Х 60 см) кусок белой ткани или даже светлую стену. Иногда для получения мягкого рассеянного освещения в комнате или ином помещении свет мощной лампы направляют в потолок, который при этом также является вторичным излучателем с большой поверхностью излучения.
Приведенные способы создания мягкого рассеянного освещения обладают одним недостатком: освещенность объекта съемки по сравнению с освещенностью прямым светом падает в несколько раз, что объясняется как потерями света в процессе отражения (до 50%), так и увеличением расстояния от источника света до объекта съемки. Именно поэтому эти способы требуют применения мощных источников света.
Вместо экрана, стены или потолка в качестве отражателя можно использовать зонт, обтянутый белой тканью. Для этого наиболее пригоден плотный атласный шелк или какая-либо иная достаточно плотная ткань. Такой зонт в раскрытом состоянии укрепляют с помощью струбцины на штативе. В непосредственной близости от ручки располагают и источник света. В сложенном состоянии они занимают мало места, а в процессе съемки их легко устанавливают в нужном месте помещения.
Получить пучок направленного света значительно легче. Для этого достаточно на обычный фото осветитель надеть склеенный из плотной бумаги или тонкого картона длинный цилиндрический тубус, диаметр которого равен диаметру рефлектора осветителя. Длина тубуса определяется желаемой степенью направленности световых лучей. Для большинства встречающихся в практике случаев бывает достаточно длины 50 - 60 см. Внутренняя поверхность тубуса для предотвращения светорассеяния должна быть обклеена черной бумагой. Можно использовать в качестве источника направленного света и осветительную часть фотоувеличителя.
2.4 Освещение объекта съемки
При фотографировании с осветительными приборами характер каждого из возможных вариантов освещения выражен более явно, чем при съемке в условиях естественного освещения, поск?