Свет и освещение

Если же поверхность гладкая, большая часть света может преимущественно отражаться под углом, равным углу падения, и лишь небольшая часть рассеивается. Поверхность должна быть достаточно гладкой, чтобы значительное число лучей попало на ее одинаково ориентированные грани. В результате происходит зеркальное отражение (блеск), при котором свет частично поляризуется. Отраженный таким образом свет можно ослабить с помощью соответственно ориентированного поляризационного светофильтра. Зеркальное отражение возможно от поверхности листьев, кожи, гладкого камня, влажных предметов, поверхности воды, полированного дерева, пластмассы и многих других обычных предметов. Оно может меняться от слабого блеска до зеркального изображения, неяркого, но отчетливого, например, на гладкой водной поверхности. При таком отражении ничего не происходит с цветом (спектральным составом) света - отраженный свет содержит те же цвета, что и падающий.

Важно понимать разницу между светом, диффузно отраженным от поверхности предмета, и светом, отраженным под углом зеркального отражения без взаимодействия с поверхностью. Никакое смещение угла зрения или использование поляризованного света или светофильтров не может изменить количество или спектральный состав света, отраженного от какой-либо поверхности в соответствии с ее поглощающими и отражающими свойствами. Перемена точки наблюдения, применение поляризованного света или светофильтров могут оказать заметное влияние на зеркальное отражение и блеск, сильно меняя видимую яркость предмета. Даже сильно рассеянный блеск может скрыть истинный цвет и детали предмета, которые проявляются лишь при освещении без отражения от поверхности.

Следует также обратить внимание на частичную прозрачность некоторых объектов. Кожа на лице человека полупрозрачна, она пропускает рассеянный свет. Профиль лица четко выявляется при контровом освещении не только благодаря нормально отраженному свету, но и в результате полупрозрачности кожи. Пластмассы, листья растений, жидкости, цветы, одежда тоже пропускают свет.

В отличие от полупрозрачного прозрачный предмет пропускает световые лучи полностью или частично, сохраняя их первоначальное взаимное расположение. Сквозь такой предмет можно отчетливо видеть изображения. Окна, шлифованные стекла, полиэтиленовая пленка, чистая вода более или менее прозрачны. В отличие от полупрозрачных предметов, они не могут быть «наполнены» светом за счет неупорядоченного внутреннего отражения и пропускания света.

Термин «непрозрачный» не означает поглощения всего света. Посеребренное зеркало совершенно непрозрачно (если, конечно, оно не предназначено для скрытого наблюдения!). Термин «непрозрачность» относится лишь к способности не пропускать свет за счет его поглощения либо его полного отражения.

Поглощение цвета

Цвета, которые мы приписываем предметам, являются следствием воздействия отраженного ими излучения, достигающего наших глаз. При освещении белым светом красный кирпич кажется красным, поскольку он отражает излучение красной части спектра. Он может отражать значительную часть желтого и оранжевого, некоторую часть зеленого, немного фиолетового и даже синего излучения. Но большая часть синего, фиолетового и зеленого излучения будет поглощена. Можно точно измерить цветовое (спектральное) отражение и поглощение какой-либо поверхности. Любой цвет имеет свой спектральный состав, будь то искусственный краситель или естественная окраска. Два цвета, которые для глаза выглядят почти одинаковыми, вполне могут иметь совершенно разные спектральные составы.

Стандартная испытательная таблица фирмы «Кодак» позволяет фотографу контролировать воспроизведение ярких и пастельных цветов, а также контраст и влияние цветных светофильтров.

Чистые (яркие) цвета обычно являются следствием селективного (резко избирательного) поглощения и отражения. Они характерны для поверхностей, которые отражают почти все излучение с определенными длинами волн и поглощают остальное, как правило, обычным образом. Ненасыщенные (пастельные или бледные) цвета обусловлены меньшей селективностью; они характерны для поверхностей с малой поглощательной способностью, отражающих в широком диапазоне длин волн, с доминирующей ролью некоторых длин волн. Они подобны ярким цветам, смешанным с преобладающим количеством белого цвета.