Sự khác biệt kỹ thuật giữa ánh sáng nhân tạo và tự nhiên là gì?

Những bình luận như thế này khiến tôi băn khoăn ...

Giả sử hai nguồn sáng có kích thước và cường độ tương đối bằng nhau (giả sử như một ví dụ đơn sắc và mặt trời) và giả sử rằng bạn đang chụp thô để cân bằng màu, sự khác biệt giữa chúng, về chất lượng ánh sáng là gì? Có phải nó chỉ phổ? Tại sao một cái sẽ tạo ra một ánh sáng chất lượng khác biệt đáng kể so với cái kia?

(Tôi không thú vị ở chỗ người ta dễ sử dụng hơn hoặc linh hoạt hơn hoặc luôn luôn như vậy - Tôi quan tâm nhiều hơn đến chất lượng .)

"Chỉ phổ" là một yếu tố rất lớn.

Sau đây chỉ đơn giản là "làm trầy xước bề mặt" của một khu vực chủ đề vô cùng phức tạp:

"Nhiệt độ màu" là thước đo "độ ấm" của nguồn sáng trắng - đây là một chủ đề nhanh chóng hạ xuống trong ma thuật đen (hoặc trắng) và không cần phải thảo luận ở đây trừ khi là phương tiện so sánh trong khi các thành phần ánh sáng. Nhiệt độ màu là nhiệt độ mà một bộ tản nhiệt thân màu đen sẽ cần được làm nóng để tạo ra ánh sáng trắng có cùng độ "ấm".

Ánh sáng mặt trời phân bố tương đối liên tục theo tần số ánh sáng.

Các nguồn sáng như bóng đèn vonfram hoặc halogen sử dụng kim loại được nung nóng để tạo ra ánh sáng có phổ tương đối liên tục trên một dải tần số giới hạn. Đỉnh vonfram được tập trung xung quanh các bước sóng dài hơn / tần số thấp hơn so với phân bố ánh sáng ban ngày và vàng hơn và nhiệt độ màu hiệu quả thấp hơn.

Các nguồn nhân tạo kích thích phốt pho với một bước sóng ánh sáng để làm cho chúng phát ra ánh sáng ở các bước sóng khác, tạo ra ánh sáng ở một số cực đại tần số tương đối sắc nét với các khoảng trống giữa có ít hoặc không có ánh sáng. Những đỉnh của bước sóng này được sắp xếp sao cho hệ thống mắt / não kết hợp chúng để tạo ra ánh sáng "trắng". Trong khi mắt có thể nhìn thấy màu trắng, quang phổ không liên tục tạo ra hiệu ứng ảnh khác với ánh sáng tự nhiên phổ liên tục.

Phương pháp này áp dụng cho đèn huỳnh quang, CFL (đèn led nhỏ gọn) và đèn LED Phosphor. Kết quả tương tự xảy ra khi một khí được tỏa ra bằng điện hoặc nhiệt để nó phát ra ánh sáng với tần số được xác định rõ hoặc khi sử dụng nhiều đèn LED đơn màu. Kết quả "Trắng" là một phantasm của não. Nguồn - CCA / SA . Đường liền nét cong là "locus Plankian" và là màu mà một cơ thể màu đen nóng lên sẽ theo sau khi nhiệt độ tăng. Số 1500-10000 là nhiệt độ ở Kelvin gây ra màu liên quan. Mắt và não nhìn thấy màu sắc trên dòng này là phiên bản của "màu trắng". Các con số xung quanh bên ngoài vùng màu là các bước sóng tính bằng nanomet ánh sáng đơn sắc tại điểm đó. Lấy hai điểm bất kỳ trên đường biên, trộn ánh sáng bằng hai màu này và thay đổi biên độ tương đối và màu hiệu quả sẽ di chuyển dọc theo một đường giữa hai. (Không phải, than ôi, chỉ là một đường thẳng được vẽ trên biểu đồ này). Làm điều này với 3 đường viền co0lours và bạn có thể tạo các màu nằm ~ bên trong tam giác được hình thành bởi 3 màu. NHƯNG trong khi bạn CÓ THỂ hủy bỏ để làm cho mắt / não nghĩ rằng bạn có một màu sáng hoặc một dải màu rộng, một hệ thống cảm biến của phim hoặc bộ lọc hoặc ... có thể phản ứng khác nhau.

Đèn LED photphor hiện đại màu trắng sử dụng đèn LED màu xanh có bước sóng ngắn và phốt pho màu vàng. Một số ánh sáng màu xanh được chuyển thành màu vàng bằng cách "kích thích" phốt pho để nó tái phát năng lượng dưới dạng ánh sáng tổng hợp. Sự pha trộn tương đối giữa màu xanh và màu vàng và dải tần số phát ra chính xác khác nhau tùy theo độ sáng sản xuất, từ "màu trắng ấm" (khoảng 2500 - 3500 nhiệt độ màu hiệu quả Kelvin) cho đến ánh sáng ban ngày như màu trắng trong khoảng 4000K - 7000k và sau đó đến màu xanh lam lòng trắng lên tới khoảng 10.000 K tương đương. Ở mức hoặc trên 10.000K, "ánh sáng trắng" xuất hiện rất xanh. Hỗn hợp màu vàng / xanh được điều chỉnh sao cho tổng vectơ nằm trên một vạch phổ mà màu sắc của bộ tản nhiệt thân màu đen thực sự theo dõi để ánh sáng "trông" trắng, trong giới hạn.

ví dụ: Khi bạn có ánh sáng phổ liên tục, bạn có thể áp dụng lọc ở bất kỳ bước sóng nào để loại bỏ hoặc thay đổi một phần ánh sáng để thay đổi hỗn hợp tổng thể. Khi bạn có một vài đỉnh hữu hạn, bạn có thể không có bất kỳ ánh sáng nào ở dải tần số của bộ lọc hoạt động tốt với ánh sáng tự nhiên. Kết quả có thể rất khác nhau.

ví dụ: Cảm biến ảnh có thể phản ứng theo một cách nhất định với ánh sáng tự nhiên với dải tần số rộng. Lighgt nhân tạo có cùng nhiệt độ màu rõ ràng với mắt sẽ xuất hiện cảm biến

ví dụ: Nếu bạn có một đèn Natri như được tìm thấy trên một số đường cao tốc có đèn màu cam vey, bạn có một vài vạch phát xạ màu cam cách đều nhau và không có gì khác. Không có lượng lọc nào sẽ 'sửa' điều này trông giống như ánh sáng tự nhiên. Whilke rõ ràng là ext = reme, đây chỉ là một trường hợp cực đoan của những gì đang xảy ra với các nguồn đầu ra bước sóng giới hạn được đề cập ở trên. Nguồn CCA / SA

Có một số loại đèn nhân tạo - huỳnh quang, vonfram, LED, halogen, xenon, chất nổ, hồ quang điện, v.v ... Và cũng có một số loại đèn tự nhiên khác nhau - ánh sáng mặt trời, ánh trăng (ánh sáng mặt trời phản chiếu từ Mặt trăng), ánh sáng từ các ngôi sao khác , lửa, sét, núi lửa, cực quang , giun phát sáng v.v ... Rõ ràng, cả hai lớp đều chứa các nguồn ánh sáng rất khác nhau và bất kỳ sự khác biệt nào giữa các lớp rộng như vậy chỉ có thể được tìm thấy khi tăng quá mức các lớp thành một vài ví dụ phổ biến nhất của cả hai (ví dụ như đèn pha xenon vs ánh sáng mặt trời).

Hầu hết các nguồn ánh sáng tự nhiên ở xa hơn đáng kể so với tầm với của nguồn sáng nhân tạo, do đó sự giảm cường độ (giảm) của ánh sáng nhân tạo nhanh hơn , vì nguồn sáng gần hơn rất nhiều. Do đó, khu vực bạn có thể thắp sáng bằng một ánh sáng nhân tạo duy nhất nhỏ hơn nhiều. Hãy thử thắp sáng một phong cảnh, hoặc bầu trời với ánh sáng đơn sắc :)

Các dạng phổ biến nhất của ánh sáng tự nhiên - ánh sáng mặt trời và ánh trăng - luôn luôn bật, trong khi các nguồn sáng nhân tạo được sử dụng phổ biến nhất trong nhiếp ảnh được đồng bộ hóa để bật trong khi phơi sáng. Do đó, ánh sáng tự nhiên cung cấp cho việc mô hình hóa ánh sáng dễ dàng hơn và tốc độ đồng bộ hóa tối đa của máy ảnh của bạn là không liên quan và sẽ không có bất kỳ đèn flash nào nhấp nháy .

Sự tán sắc của ánh sáng mặt trời trên bầu trời ngụ ý rằng các bóng đổ bởi mặt trời không phải là màu đen, mà chứa đầy một màu hơi xanh.

Vì ánh sáng nhân tạo có thể được di chuyển dễ dàng, bạn có thể dễ dàng tạo ra các phương án chiếu sáng không thể chỉ với ánh sáng tự nhiên (bạn có thể gặp may mắn khi điều khiển lửa hoặc giun phát sáng, không quá nhiều với người khác).

Cuối cùng, một vài từ về "chất lượng" trong bối cảnh kinh doanh (ưu việt), trái ngược với bối cảnh triết học (tài sản hoặc thuộc tính).

Ở đây, ánh sáng nhân tạo phát triển mạnh

• sẵn có (bạn có thể mang theo bất cứ lúc nào, ngày hay đêm);
• độ lặp lại (bạn có thể nhận được ánh sáng giống nhau bằng cách sử dụng lại cùng một thiết lập; mặt trời và mặt trăng đang di chuyển, thời tiết có thể thay đổi);
• độ tin cậy (thời tiết có ảnh hưởng ít hơn nhiều đến ánh sáng nhân tạo vì có ít hơn giữa nguồn sáng và cảnh; với ánh sáng nhân tạo, pin không sạc là lỗi của bạn, không phải của ánh sáng).

Lưu ý rằng đối với kết quả nghệ thuật, không thể đoán trước được ánh sáng tự nhiên.

Ánh sáng tự nhiên dễ dàng đánh bại nhân tạo

• tuổi thọ dự kiến;
• chi phí ban đầu;
• chi phí hoạt động.

Không có sự khác biệt về tỷ lệ tín hiệu-nhiễu nếu mức độ chiếu sáng của đối tượng là như nhau. Ánh sáng mặt trời (đặc biệt là không khuếch tán) sẽ cung cấp ánh sáng mạnh hơn so với hầu hết các đèn nhân tạo, và do đó tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm tốt hơn; ánh sáng tự nhiên khác yếu hơn đèn flash gần với chủ đề.

Nói đúng ra, nếu bạn thực sự có thể mô phỏng mọi thứ về ánh sáng tự nhiên bằng ánh sáng nhân tạo, thì chúng sẽ giống hệt nhau. Vì chúng ta thiếu một nguồn ánh sáng nhân tạo có cùng cường độ của mặt trời, chưa kể các kích hoạt vô tuyến với phạm vi 93 triệu dặm, điều tốt nhất chúng ta có thể làm với ánh sáng nhân tạo là mô phỏng ánh sáng mặt trời.

Bằng cách định vị một nguồn ánh sáng nhân tạo gần gũi hơn với đối tượng của chúng tôi (do một vài triệu dặm), chúng ta có thể tạo ra một cường độ tương tự của ánh sáng về đề tài này, nhưng nó khá khó khăn để sao chép khuếch tán gây ra bởi tất cả những dặm bụi không gian và bầu không khí giữa chúng tôi và mặt trời, trong số những thứ khác. Bạn cũng đã chạm vào quang phổ, một lần nữa, tôi nghĩ chúng ta có thể mô phỏng, nhưng thực sự rất khó để nhân đôi.

Dĩ nhiên, một trong những khía cạnh thách thức của việc nhân đôi ánh sáng tự nhiên là ánh sáng tự nhiên luôn thay đổi. Với tất cả các yếu tố có thể tạo hương vị cho ánh sáng mặt trời tự nhiên, nó thực sự là một số lượng lớn các nguồn sáng khác nhau, phải không? Nếu bạn chụp gần mặt trời mọc hoặc mặt trời lặn, điều này rõ ràng rõ ràng khi phơi sáng của bạn thay đổi từ ảnh này sang ảnh khác. Tôi hy vọng rằng mặc dù đôi khi bất ngờ hạnh phúc khi ánh sáng tự nhiên làm điều gì đó bất ngờ mà chúng ta thích , bản chất biến đổi đó thực sự là một lĩnh vực mà ánh sáng nhân tạo cải thiện ánh sáng tự nhiên.

Từ góc độ thực tế, thứ chủ yếu đặc trưng cho mặt trời vào giữa trưa, ngoài quang phổ của nó, là thực tế nó là một ánh sáng đa hướng chiếu từ trên cao, rất sáng ( độ sáng 3,84 × 10 ²⁶ W ) và có một góc nhỏ đường kính 0,53 độ, dẫn đến các tia gần song song. Một nguồn nhân tạo có cùng độ rọi và đường kính góc sẽ tái tạo gần như nhiều hiệu ứng ánh sáng mà bạn nhìn thấy với mặt trời với điều kiện nó cách xa hiện trường, cụ thể là: bóng tối, rất tối và ánh sáng lấp đầy phản chiếu từ các vật thể gần đó ( thường là khuếch tán, nhưng có thể không phải nếu chúng giống như gương - nó cũng có xu hướng thu được màu của các đối tượng đó).

Để nguồn sáng ở khoảng cách d có cùng đường kính góc và độ rọi với mặt trời, nó phải có đường kính thực tế khoảng d / 108 và độ sáng 17200d ² W. Vì vậy, nếu nguồn sáng của bạn cách xa 1m thì phải có đường kính 9mm và độ sáng 17,2 mã lực. Nếu cách đó 10m, nó phải có đường kính 9cm và 1,72 megawatt, trong khi nếu cách xa 100m, nó phải có đường kính 93cm và độ sáng là 172 megawatt.

Để so sánh, đèn flash studio nhấp nháy cao cấp thông thường lên tới 1000 watt giây, với tốc độ tối đa điển hình là 1/1500 giây mang lại cho bạn 1,5 megawatt. Bằng cách định vị đèn flash như vậy ở khoảng cách khoảng 9,3m so với hiện trường, bạn có thể có được hiệu ứng tương tự với mặt trời miễn là đường kính của nó không vượt quá 8,6cm, điều này là hợp lý. Tuy nhiên, một thiết lập như vậy sẽ đòi hỏi một khoản đầu tư đáng kể.

Mặt khác, đèn flash trên máy ảnh không thực sự có cơ hội tái tạo hiệu ứng ánh sáng mặt trời - Nikon SB800 đưa ra tối đa khoảng 60 kW, giả sử không bị mất từ ​​gương phản xạ và bộ khuếch tán. Vì vậy, nó phải được đặt cách xa 1,9m và có đường kính 1,8cm mà nó không có.

Nếu bạn muốn có một câu trả lời đơn giản cụ thể về sự khác biệt giữa ánh sáng "nhân tạo" và "tự nhiên" :

Độ rộng và liên tục của quang phổ liên quan.

Ghi nhớ các lớp vật lý của bạn. Màu sắc của các vật thể chúng ta nhìn thấy bị chi phối bởi lượng ánh sáng chúng hấp thụ và mức độ phản xạ của chúng, và sự phân bố của sự hấp thụ và phản xạ trên quang phổ nhìn thấy được. Một vật thể màu xanh lam là màu xanh lam vì nó hấp thụ ít hơn và phản chiếu nhiều ánh sáng màu xanh lam hơn, một vật thể màu cam là màu cam vì nó hấp thụ ít hơn và phản chiếu nhiều ánh sáng màu cam hơn, v.v. Nếu bạn chiếu sáng một cảnh đầy vật thể màu xanh lam bằng ánh sáng vonfram phổ hẹp nhân tạo, bạn các vật thể màu xanh sẽ xuất hiện nhiều màu sắc và ít màu hơn so với khi chúng được chiếu sáng bằng ánh sáng phổ rộng tự nhiên.

Độ chiếu sáng của bạn càng liên tục và rộng, độ trung thực màu sắc của cảnh bạn sẽ càng lớn.

Câu trả lời đơn giản hơn, về các chi tiết cụ thể.

Nguồn sáng nhân tạo không nhất thiết phải phát ra phổ rộng, và hiếm khi phát ra phổ "đầy đủ", cũng không phải lúc nào chúng cũng phát ra phổ liên tục cho phạm vi chúng bao phủ. Chất lượng hoặc độ trung thựcvề màu sắc và chi tiết mà chúng ta nhìn thấy từ một chủ thể sáng phụ thuộc rất nhiều vào độ rộng và tính liên tục của ánh sáng chiếu sáng nó. Ánh sáng nhân tạo nói chung cũng có xu hướng phân bố bước sóng không tự nhiên, trong đó đường cong phổ của nó thường sẽ đạt cực đại hoặc quá lạnh so với ánh sáng mặt trời, tạo ra sự cân bằng trắng bị dịch chuyển đòi hỏi phải điều chỉnh trong bài. Nếu bạn làm việc với ánh sáng vonfram (halogen), thì bạn làm việc với một dải rất hẹp chủ yếu là ánh sáng liên tục, nhưng rất ấm áp. Một số đối tượng sẽ xuất hiện tốt dưới ánh sáng như vậy với hiệu chỉnh cân bằng trắng trong bài, vì chúng chủ yếu đáp ứng với các bước sóng ánh sáng đỏ hơn. Tuy nhiên, các đối tượng khác có thể thiếu độ chi tiết và độ trung thực màu sắc khi được chiếu sáng bằng ánh sáng vonfram vì chúng chủ yếu phản ứng với các bước sóng ánh sáng nhiều hơn.

Mặc dù một số dạng ánh sáng nhân tạo cung cấp phổ rộng hơn, thường có những hạn chế đối với băng thông của chúng hoặc có thể có lỗ hổng và khoảng trống trong phổ phát ra. Ánh sáng dựa trên sự phát xạ của vật đen, hay nói cách khác là nguồn sáng phát ra ánh sáng bằng cách làm nóng một loại nguyên tố nào đó (thường là meta), thường sẽ cung cấp ánh sáng phổ liên tục hơn có băng thông hạn chế hơn. Các đèn dựa trên sự phát xạ khí, hay nói cách khác là các nguồn sáng phát ra ánh sáng bằng cách truyền một dòng điện qua một loại khí nào đó, thường sẽ cung cấp băng thông rộng nhưng liên tục có đốm (rất nhiều khoảng trống). Cả hai hình thức chiếu sáng đều không hoàn hảo, mặc dù nhiều loại đèn chuyên dụng giảm thiểu rất nhiều tiêu cực đồng thời tăng cường các mặt tích cực ... chẳng hạn như cung cấp phổ càng rộng càng tốt với càng ít khoảng trống càng tốt.

Mặt khác, ánh sáng tự nhiên không chỉ là quang phổ rộng ... "toàn phổ" của nó, bao gồm tất cả các bước sóng từ radio, qua toàn bộ phổ khả kiến, đến EUV và X-Ray. Ánh sáng tự nhiên bao gồm mọi thứ trong phổ khả kiến, vì vậy nó có băng thông rộng và hoàn toàn liên tục, với đường cong phổ lý tưởng đạt cực đại ngay giữa phổ ánh sáng khả kiến ​​(màu xanh lục vàng, dải xung quanh 555nm).

Lợi ích của việc chiếu sáng toàn phổ là độ trung thực và màu sắc đầy đủ của đối tượng của bạn có thể được đưa ra. Nếu bạn có ánh sáng chói với các khoảng trống và băng thông quang phổ hạn chế và đối tượng của bạn phản ứng nhiều hơn với các bước sóng ánh sáng không nằm trong dải phát xạ chính của đèn nhân tạo, bạn sẽ có kết quả thiếu máu. Điều đó không có nghĩa là bạn không thể khắc phục vấn đề như vậy trong bài viết, nhưng nhìn chung nó sẽ không đẹp như khi bạn sử dụng ánh sáng phổ rộng hoặc toàn phổ. Có những ánh sáng nhân tạo phát ra phổ rộng, hoặc phát ra phổ ánh sáng càng rộng càng tốt thông qua các phương tiện nhân tạo, và tái tạo đường cong quang phổ của ánh sáng mặt trời càng gần càng tốt. Với nguồn ánh sáng như vậy,