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1、第5章 光线与照明,数字视频设计与制作技术 清华大学出版社,教学目标 教学重点 教学过程,清华大学出版社,2,教学目标,了解光线的特性与照明因素 了解不同的光线条件及其效果,清华大学出版社,3,教学重点,了解不同的光线条件及其效果 掌握人工布光的基本方法,清华大学出版社,4,教学过程,光的若干特性 被摄体上的照明因素 自然光线 人工光线 光线的综合运用,清华大学出版社,5,5.1 光线的特性与照明因素,5.1.1 光的若干特性 5.1.2 被摄体上的照明因素,清华大学出版社,6,5.1.1 光的若干特性,1. 光的散射特性 2. 光线方向 3. 光度单位 4. 光源和色温和显色性,清华大学出版
2、社,7,光的散射特性,根据光的散射特性可把光分为硬光和柔光两大类。 硬光又称直射光。有明显的投射方向，是一明显的窄光束，照射在有关的小区域内，能在被摄体上构成明亮及阴影部位，或投射下轮廓分明的影子。硬光产生于无云雾遮挡的太阳或聚光灯等。 硬光能较好地表达被摄体的线条轮廓、表面特征、立体感和质感，有鲜明的造型性能。而且光感强又便于控制，只要在光源前方加挡板，就可以将光束遮挡住或者改变光束的形状。 但是硬光产生的图像反差过大，显得生硬粗糙，在多光源的情况下出现一组杂乱的影子将分散人们的注意力，而且影子还会遮挡其他物体，使一些细微之处看不清楚。所以通常要和柔光结合使用，才能收到生动而鲜明的照明效果。
3、,清华大学出版社,8,柔光又称软光、散射光。是一广阔的光束，没有明显的投射方向，照明均匀，并且不产生明显的影子。如阴天的天空光和泛光灯等均属柔光类。 柔光照明使被摄对象明暗对比度降低，层次细腻，效果柔和。但是柔光不易控制，用它照明目标时容易散射到邻近区域，易产生较平淡的无立体感又无特色的图像。另外它的有效强度随着目标离开光源的距离的增加而迅速衰减。,清华大学出版社,9,2. 光线方向,光源位置和拍摄方向（观察方向）二者中只要其中一个有变化，都可认为是光线方向的改变。光线方向在立体空间中的变化是十分丰富的，是景物造型的主要条件。,清华大学出版社,10,3. 光度单位,（1）光通量 光源是以电磁波
4、形式辐射能量的。光通量就是人眼能感知的光线的能量。具体地说就是光源在单位时间内（秒）通过一定面积时的辐射光能量，单位为流明（Lm）。 （2）发光效率 光源发出光来，总要消耗一定形式和一定量的能，如电灯发光时要消耗一定数量的电能。所谓电光源的发光效率即为光源发出的光通量与其消耗的电功率的比值，单位是流明瓦（Lm/w）。 （3）发光强度 不同光源的发光强弱程度不一样，即使同一光源，在不同方向上其强弱也可能不完全相同。发光强度表示光源发光强弱的程度，亦指光源在某一方向上（单位立体）光通量的多少。,清华大学出版社,11,（4）照度 当物体表面被光照射时，此表面就有明暗的感觉。表示该被照射物表面明亮程度
5、的物理量称为“照度”，即光线入射到某一表面时单位面积的光通量密度，单位是1流明平方米，也称为1勒克司。 测量照度时，一般都是在与光源方向相垂直的平面上进行，若有倾斜，照度就会减弱。 （5）亮度 它是说明物体表面发光的物理量。光可以是由一个面光源直接辐射出来（一次光源），也可以是由入射光照射下的某一表面反射出来（二次光源）。但后者要把物体表面的反射系数考虑进去。单位有两类，一类是以每单位面积上的发光程度来表示，1尼特=1坎德拉平方米；另一类则以每单位面积上发出的光通量来表示：1亚熙提=1流明平方米。,清华大学出版社,12,4. 光源和色温和显色性,色温指的是热辐射光源的光谱成分。当光源的光谱成分
6、与绝对黑体（即不反射入射光的封闭的物体，如碳块）在某一温度时的光谱成分一致时，就用绝对黑体的这一特定温度表示该光源的光谱成分，即色温。色温的单位为K。 光源的色温，说明了光线中包含的不同波长的光量的多少。色温低，指光线含长波光多，短波光少，光色偏红橙；色温高，指光线含短波光多，长波光少，光色偏蓝青；白光既不偏红也不偏蓝，各种波长的可见光含量比较接近。,清华大学出版社,13,5.1.2 被摄体上的照明因素,“光”：入射到被摄对象上的光照亮了被摄对象的“受光面”（向光面），从而在被摄对象上面构成“光”。 “闪光”：在被摄对象的镜面或光滑面上与入射光线方向构成镜面反射的地方，形成“闪光”。 “自身阴
7、影”：被摄物体的未被照明的面上，出现“自身阴影”、又称“阴面”。 “投影”：被照明的物体将阴影投到它周围物体的表面上，这些阴影叫“投影”，又称“影子”。 “反射”：被摄体周围反射或散射投射到它们上面的光线，也能照明这个被摄物，这种“辅光”在阴影部分特别显著，形成所谓“反射”。,清华大学出版社,14,5.2 光线条件和效果,5.2.1 自然光线 5.2.2 人工光线 5.2.3 光线的综合运用,清华大学出版社,15,5.2.1 自然光线,自然光线，指以太阳光为光源的照明条件。自然光线受各种条件影响，变化是很大的。季节不同，时间、地理位置、环境的变化，都有不同的光线效果。自然光线照明条件，包括晴天
8、、阴天、多云天、雨雪天，一天中又有早、午、晚等时间的变化；从环境上又可分为室外自然光和室内自然光两类。 常见的三种光线：室外直射光、室外散射光和室内自然光。,清华大学出版社,16,室外直射光,指晴天或薄云天气里直接在阳光下拍摄的光线条件。 摄影中常把一天分为以下几个阶段： （1）太阳初升和太阳欲落时刻 （2）正常拍摄时刻 （3）顶光照明时刻,清华大学出版社,17,（1）太阳初升和太阳欲落时刻,早晨太阳已升出地平线，傍晚太阳尚未落到地平线之前，即太阳光线与地面景物成00至150角的一段时间。 这段时间的特点是太阳入射角度小，光线要穿过较厚的大气层斜射到地面上，因此强度较小，显得柔和。由于入射角度
9、小，使地面景物朝向太阳的垂直面受光面积大，并在物体的另一侧形成长长的投影。由于地面反射光少，因而景物受光面与阴影面的亮度反差大。,清华大学出版社,18,这段时间地面上水蒸气多，常有薄雾，在太阳光照射下，空气透视现象明显，景物像披了一层纱，画面朦胧、含蓄。这段时间的光线色温较低，平均值在2800K到3400K左右，光线中多橙红色的长波光，画面的早晚效果明显。另外，这段时间光线亮度变化大、位移快，时间很短促。 这段时间，常用逆光、侧逆光拍摄全景场面，可获得明显的空气透视效果；用仰拍，向着太阳，光线通过树木的枝叶可形成美丽的光束；地面景物多呈剪影或半剪影，轮廓姿态非常突出，但不利于表现立体感、质感。
10、,清华大学出版社,19,（2）正常拍摄时刻,即太阳光线与地面成150600角的时间，一般是上午8时到11时左右、下午2时到5时左右。 这段时间光线入射角适中，光线稳定，亮度变化小，被称为“正常摄影时间”。 这段时间地面景物垂直面和水平面都有足够的亮度，景物的阴影面上可以得到地面的反射光，使景物的明暗反差减弱，而且阴影部分的质感也能充分表达。因此，这段时间拍摄的景物，影调层次清晰、丰富而且比较柔和，表现景物的空间感、立体感，质感细腻、真切。 这段时间光线的平均色温为5600K。,清华大学出版社,20,（3）顶光照明时刻,太阳光线与地面成600至900角时，即上午11点以后至下午2点以前这段时间。
11、这段时间太阳光线近于垂直下射，景物顶部受光，垂直面受光少。虽然地面很亮，但反射光向上，阴影部分反射光很少，因此景物明暗反差很大，不利于表现物体的立体感和质感。 这段时间由于阳光强烈，空气干燥，拍风光难于表现空气透视效果，景物层次不丰富。拍人像，额头、鼻尖亮，眼窝、下颊等凹进去的部分很暗，不利于形象的表现。但若加辅助光，顶光表现人像也可取得较好效果。为了表现主题的需要，有时也有意地利用顶光拍摄。利用仰拍表现层次多的景物，或俯拍以亮的地面衬托暗的主体等，也可获得层次分明的画面效果。,清华大学出版社,21,由于拍摄方向与太阳光入射地面方向的不同，可形成顺光、侧光、顺侧光、侧逆光和逆光等几种光线方案
12、。,图5-1 光线方案,清华大学出版社,22,（1）顺光,指光线入射方向与拍摄方向一致，也称平光或正面光。光源在被摄对象的前方，景物朝向镜头的一面都受到同样的照明，阴影面和投影都在被摄对象的后方，因此画面上没有明显的明暗配置和反差，影调配置只能靠景物本身的色调来完成，如图5-2所示。 顺光拍摄人物中近景，能全面地表达对着镜头一面的外貌特征，层次过渡平缓细致、自然柔和，质感真切。若选择的景物本身轮廓清晰、前后景物都亮，可取得高调效果。由于顺光照明，前后景物同样受光，影调缺乏变化，画面平板，因此不利于表现空间感和立体感。顺光还不利于表现数量众多的内容。如对群众场面的拍摄，若用顺光，前后人物叠在一起
13、，分不出明暗，表现不出数量和层次。,图5-2 顺光,清华大学出版社,23,（2）侧光,侧光指光线的入射方向是从拍摄点的左侧或右侧照射到被摄对象上。侧光一般分为正侧光和斜侧光。 正侧光，光线来自被摄对象左侧或右侧，被摄体明暗各半，投影落在侧面，造型效果较强，能突出立体形态和轮廓线条，如图5-3所示。,图5-3 正侧光,清华大学出版社,24,斜侧光，一般指前侧光（顺侧光）。光源来自被摄对象的左或右侧的前侧方向。这种光线条件下，景物的大部分受光，有鲜明的受光面、阴影面和投影。并依光线斜侧的程度的不同在画面上形成面积大小比例的变化。画面明暗配置鲜明、清晰，景物层次丰富。斜侧光有利于强调空气透视现象，有
14、利于塑造被摄对象的立体形象和表达空间纵深感。若加用适当的辅助光照明，使明暗反差减弱，可以细腻地表现出物体的表面形状、质感特点，如图5-4所示。,图5-4 前侧光,清华大学出版社,25,后侧光，即侧逆光，光线来自被摄对象的后侧方，使景物大部分处于阴影中，具有逆光的特点，如图5-5所示。因此，在使用中，人们常常把后侧光归于逆光之中。,图5-5 后侧光,清华大学出版社,26,（3）逆光,逆光也称轮廓光、隔离光或背光。太阳光线从被摄对象的侧后方射来，或者镜头正对着太阳方向拍摄。逆光能清晰地勾画出被摄对象的轮廓形状，宜于拍摄剪影，如图5-6所示。在表现数量较多的对象时，由于各个物体上都勾画出一个亮的轮廓
15、，使物体彼此分开，区别出层次，从而强调了数量。,图5-6 逆光,清华大学出版社,27,逆光拍摄有利于表现空气透视现象，能表达出空间深度及环境气氛。由于远近景物呈现不同亮度，近景暗、远景亮，形成了画面丰富的影调层次。逆光能使物体的投影落在画面的前方，成为画面构图的因素，有时可以起均衡画面的作用，还可增强空间感和立体感。 逆光拍摄常常可以造成暗色背景，使背景中杂乱的线条和不必要的细节隐藏在黑暗中，从而简化了背景。逆光使主体与背景间被阳光勾画出一道亮的轮廓线，使主体形象突出。 逆光不利于表达被摄对象正面的色彩和质感。拍摄近景人像。正面要有足够的辅助光，使质感得到较好的表达。人物的表现，要注意衬在深色
16、调的背景上，以突出主体明亮的轮廓线条。否则，人物亮的轮廓线条被亮背景吃掉，会影响立体感的表达。 逆光拍摄除为了表现某种寓意或气氛外，一般要避免太阳光直射在镜头上。,清华大学出版社,28,2. 室外散射光,即室外无直射阳光的光线，包括景物完全处于阴影中、日出前、日落后及阴天、雨雪天、雾天等。 （1）景物完全处于晴天的阴影之中，靠周围物体的反射光和散射光照明，光线柔和，多蓝紫光。若环境中反射光强烈，阴影中的物体也会产生丰富的明暗层次，适宜细腻表达物体的质感。 （2）日出前及日落后，黎明太阳即将升出地平线之前和黄昏太阳刚刚落山之后，即太阳在地平线00角以下，这段时间，地面上无直射阳光，但天空还很亮。地面上的景物处于云霞、天空的微弱反射光和散射光照明之中，亮度很低。可利用地面景物与天空较大的暗亮对比拍摄剪影，使地面景物的轮廓能分明地衬在明亮的天空上。这段时间不宜拍摄人物近景，也不利于表现神情或细部层次。拍摄剪影要选择线条简练、清晰、富有表现力的景物，用仰角度。 这段时间，常被作为拍摄夜景的“黄金时间”。,清华大学出版社,
