OTOvy stránky nejen o fOTOgrafování

Světlo a stín.

Název těchto kapitol mi vnukla divadelní hra Voskovce a Werricha Osel a stín...Možná proto, že budou pojednávat o tom nejdůležitějším, co fotograf ke své práci potřebuje - tedy o světle a stínu. Vždyť přece mnoho starých učebnic fotografie začíná vysvětlením, že slovo fotografie vzniklo z řečtiny a můžeme je přeložit jako "světlomalba" nebo "malování světlem".                                                                    

Podstata světla a barev :

Už ze základní školy víme, že zářivá energie se šíří elektromagnetickými vlnami všemi směry. Tyto vlny mohou mít různou "délku" v rozmezí od desítek kilometrů až po miliontiny milimetrů. Z tohoto obrovského rozsahu připadá na světelné záření jen zcela nepatrný podíl v rozsahu vlnových délek přibližně 390 - 760 nanometrů.

 Vědecké rozbory různých vlastností jednotlivých druhů paprsků nebudeme provádět, zaměříme se pouze na ty vlastnosti, které nás zajímají při barevné fotografii. A pro začátek si zvolíme ten největší a nejznámější zdroj světla - slunce. Ze školních pokusů víme, že bílý sluneční paprsek můžeme rozložit na spojitou škálu paprsků různých barev, které se již dále rozložit nedají. Jde o takzvané čisté, nesložené, "spektrální" barvy, které určujeme jejich vlnovou délkou. Souhrn viditelného slunečního záření vnímáme jako bílou barvu.

 

 

Nemáme-li k disposici hranol, stačí

Nemáme - li k disposici skleněný hranol, stačí počkat, až v létě po dešti vysvitne slunce...a příroda nám pomůže. Duha, kterou vidíme na obloze, bývá někdy méně zřetelná, ale v principu je to to samé - skleněný hranol nahradily vodní kapky ve vzduchu...

Nesmíme ovšem zapomenout (a někdy se nám to naopak bude hodit), že sluneční paprsek se neskládá jen z viditelných paprsků různých barev, ale také z paprsků neviditelných, které mají stejné vlastnosti, jako paprsky viditelné. Důležité pro nás je, že objektiv našeho přístroje propouští i tyto neviditelné paprsky (byť je v závislosti na konstrukci a počtu čoček, antireflexních vrstev a pod. oslabuje) a fotografické materiály, stejně jako čipy digitálních přístrojů jsou k nim více či méně citlivé...

Krátkovlnné paprsky (ultrafialové, tedy ty, které leží u fialového konce viditelného spektra) mohou mít, zejména u moře nebo ve vysokých nadmořských výškách vliv na ostrost zobrazení, nepoužijeme-li doporučený UV filtr. Tyto paprsky bývají silně zeslabovány každým průchodem vrstvou i obyčejného skla a ani filmy nebo čipy digitálních přístrojů na ně nejsou obzvlášť citlivé. UV paprsky však mohou vyvolat světélkování některých materiálů i ve viditelné části spektra. Tuto vlastnost mají některé minerály, jejichž nezvyklé obrázky můžeme získat právě UV fotografií. Bohužel, tuto vlastnost mají rovněž některé starší tmely, používané kdysi při tmelení čoček objektivů. O negativním dopadu takto vzniklého závoje na výslednou fotografii v tomto případě nemá smysl se více rozepisovat:-(

Na druhém konci viditelného spektra leží paprsky dlouhovlnné, infračervené (u červeného konce spektra). Ty jsou pro fotografii významné z několika důvodů. jednak je to skutečnost, že fotografií v této části spektra vznikají velmi zajímavé obrázky, které snímány v pravé poledne připomínají jasnou měsíční noc. Filtry i filmy jsou relativně snadno dostupné, čipy digitálů jsou v této části spektra bezmála citlivější, než na spektrum viditelné a jediným problémem může být výrobcem namontovaný filtr na odstranění IR paprsků před čipem. Mimo to se fotografie v IR paprscích používá pro vědecké účely, kriminalistiku...Můžete se například pokusit v IR paprscích vyfotografovat kousek spálených novin, pokud se ovšem popel nerozpadne. A když budete postupovat správně, zjistíte, že zuhelnatělý text je čitelný...:-)

Spektrální složení a zdroje světla :

V našem teoretickém úvodu jsme uvažovali o zdroji světla bílého. Tímto pojmem rozumíme světlo, jehož  zdroj vyzařuje paprsky v širokém plynulém spektru tak, že obsahuje paprsky všech vlnových délek ve viditelné části spektra. Přitom jednotlivé barvy jsou zastoupeny tak, že světlo vnímáme jako bílé. Jinak také můžeme říci, že ve spektru obyčejného bílého světla jsou zastoupeny všechny duhové barvy. Přecházejí plynule jedna v druhou a žádná z nich nechybí. To znamená, že v tomto světle jsou obsaženy všechny vlnové délky přibližně od 380 nm do 780 nm. A o takovém spektru říkáme, že je (ve sledované oblasti vlnových délek) spojité.

Spektrum nám ale k úplné informaci o složení světla nestačí. Pro fotografické účely je ještě nutno vědět, jak je celková energie bílého světla rozložena na jednotlivé vlnové délky. Pomocí přístroje, zvaného spektrofotometr můžeme složení světla proměřit a získat tzv. spektrální křivku. V běžné praxi nám stačí relativní údaje a křivky, které zachycují vzájemné energetické poměry. Jak taková spektrální křivka vypadá ?

 Na tomto obrázku vidíme spektrální křivku slunečního světla. V poledne, kdy je slunce nejvýše nad naší hlavou (a tedy sluneční paprsky k nám musí urazit nejkratší dráhu, obsahuje sluneční světlo jen o málo méně paprsků modrých, než červených. Naproti tomu při východu či západu slunce (kdy paprsky musí urazit nejdelší cestu atmosférou) atmosféra pohltí značnou část krátkovlnné složky a sluneční světlo je svým charakterem blízké spektru běžné žárovky (křivka III).

 

 Spektrální křivka moderní halogenové žárovky (jako se používá v projektorech či zvětšovacích přístrojích) je poněkud bližší dennímu světlu. Můžeme rovněž vidět, jaký vliv na posun spektrální křivky mají změny napájecího napětí. (A teď ať se ještě někdo ptá, proč musí mít barevná hlava s halogenovou žárovkou při zvětšování zapojený stabilizátor napětí).

 

 Rovněž tak spektrální křivka výbojkového blesku je spojitá. Při výboji se však projevuje jednak vliv odpařování elektrod, jednak příměsi vzácných plynů v náplni výbojky. proto jsou některé monochromatické složky zesíleny či potlačeny. Při praktickém využití ve fotografii můžeme tuto skutečnost zanedbat.

Někde na přechodu mezi zdroji světla se spojitým a nespojitým spektrem se nacházejí světelné zdroje se smíšeným spektrem - např. zářivky pro běžné domácí použití. Jejich principem je, že ve výbojkové trubici hoří elektrický výboj ve rtuťových parách. Světlo výboje, který je zdrojem záření pouze několika vlnových délek (např. 405, 436, 546, 577 a 579 nm) pak vyvolává luminiscenci (světélkování) látek, tzv. luminoforu, který je nanesen na vnitřní stěně zářivkové trubice. Spektrální křivka zářivky má proto na některých vlnových délkách výrazné vrcholy. Zářivky se vyrábějí v několika druzích s různou barvou světla. Jejich orientační spektrální charakteristiky jsou podle údajů výrobce (Teslamp) tyto :

 Zářivka "denní světlo", barevná teplota 6500 K
Zářivka "bílá De luxe", barevná teplota 3200 K
Zářivka "bílá", barevná teplota 4300 K
Zářivka "teple bílá", barevná teplota 2900 K

U těchto zářivek, přestože jsou jejich spektrální charakteristiky ještě spojité, se zejména v barevné fotografii může významně projevit jedna či více monochromatických "špiček". To může mít za následek nežádoucí změny barevného podání snímku, teoreticky však lze (protože spektrum světla je spojité) tyto změny kompenzovat - ať již speciálním filtrem (např. B+W 499), nebo programem při zpracování v počítači... Bohužel, změna filtrace při barevném zvětšování může přinést pouze dílčí zlepšení.

 Některé zářivky (například jednopaticové DZ od Teslampu, používané v nástěnných svítidlech a stolních lampách) mají navržené luminofory s ohledem na maximální světelnou účinnost. Ze spektrální charakteristiky vidíme, že tato zářivka je již zdrojem nespojitého spektra.

Zdroje s nespojitou spektrální charakteristikou  vyzařují pouze několik ojedinělých vlnových délek, nebo je jejich spektrum velmi omezeno. To má za následek jev žádoucí - vysokou účinnost takového světelného zdroje, avšak i jev nežádoucí - snímek s tímto světelným zdrojem bude mít vždy velmi hrubě zkreslené barvy, které nejde žádným způsobem napravit. Jako příklad si můžeme uvést výbojky, používané k osvětlení průmyslových hal a komunikací :

 Výbojky SHC a SHL výrobce Teslamp.
Výbojky RVC téhož výrobce.
Výbojky RVLX téhož výrobce.

A to je pro dnešek všechno...příště si budeme povídat o barvách, barevné teplotě světla, kontrastu a měření...

Na obecné zásady Na hlavní stránku