光的原理、光譜、可見(jiàn)光范圍
光是一種能量,是電磁輻射的一部分。電磁輻射產(chǎn)生一種可以穿過(guò)空間的“光子”。光子有能量,但沒(méi)有重量,大批的光子按一定方向穿過(guò)空間,形成光束。光子的能量在其周圍產(chǎn)生電磁場(chǎng),電磁場(chǎng)是看不到的,但通過(guò)一些儀器可以測(cè)量到。
光子的運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生的電磁場(chǎng)強(qiáng)弱是按正弦波方式變化不定的,這和光子的能量大小也有關(guān)系,能量大的光子產(chǎn)生的電磁波頻率比能量小的光子產(chǎn)生的電磁波頻率要高,光子的能量越大,波動(dòng)的頻率就越高。
光的頻率一般以單位時(shí)間(每秒) 振動(dòng)的次數(shù)多少來(lái)計(jì)算,稱為赫茲(Hz)。而實(shí)際上電磁波頻率的范圍很寬,我們?nèi)祟愌劬梢钥吹降墓饩€在電磁波的家族中只占很小一部分。電磁波每一次振動(dòng)所傳播的距離稱為波長(zhǎng),這其中包括波長(zhǎng)為數(shù)百米的無(wú)線電波至波長(zhǎng)為10- 1 3m的γ射線。人眼只對(duì)波長(zhǎng)為380~760nm這一狹窄的范圍內(nèi)的光線敏感,而這一部分光即為可見(jiàn)光范圍,其頻率從低向高依次按赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫排列,其低端和紅外線相鄰,高端與紫外線相連??梢?jiàn)光的這種依次排列用色標(biāo)表示即稱為“光譜”。在可見(jiàn)光光譜范圍中,不同波長(zhǎng)的光所表現(xiàn)出不同的顏色,我們稱之為不同顏色的色光,將全部不同顏色的色光均勻混合后,就形成人們常見(jiàn)的白光。相反,我們也可以用三棱鏡將一束白光分解成如同彩虹一般的七色彩光。雨后出彩虹就是這一道理。
色彩的三屬性——色別(相)、明度、飽和度
排列在光譜中的各種色光,在我們攝影的實(shí)踐中常呈多種變化,為了能了解這些變化,并能科學(xué)地藝術(shù)地應(yīng)用這些色彩,我們首先要?dú)w納出決定色彩狀況的三大屬性,即色別、明度和飽和度。
·色別(色相)
色別是指各種顏色或色光的名稱和屬性。如紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等。在色譜中,這些色彩之間是漸變過(guò)渡的,因而根據(jù)不同的需要,我們又可以分出不同色別的不同數(shù)量的色彩來(lái)。如橙黃、深藍(lán)、淺藍(lán)、紫紅……多達(dá)無(wú)數(shù)種,在印刷工人與美術(shù)設(shè)計(jì)師手中,常見(jiàn)一種色譜查閱手冊(cè),其分類可達(dá)數(shù)百種色樣。對(duì)色彩的這種分辨能力,藝術(shù)家與普通人是有很大差別的,每位精通西洋繪畫的畫家,其眼睛對(duì)色彩的識(shí)別能力是非常驚人的。而對(duì)于我們攝影人,要拍攝出不一般的高水準(zhǔn)攝影作品,也需要練出一雙高靈敏識(shí)別色彩變化的火眼金睛來(lái)。
· 明度
明度是指色彩的明暗深淺程度。
按傳統(tǒng)繪畫理論,明度有兩種含義:其一是指在不同色相的色彩中可以按人眼感覺(jué)到的明暗程度將其分出等級(jí)來(lái),如黃色感覺(jué)最亮, 橙和綠次之,而紫色顯得最暗;其二是指在同一種色相的色彩中,在不同環(huán)境與光照下所呈現(xiàn)出明暗不同的差異。須注意的是,這種變化有時(shí)光照越強(qiáng),明度越高,但色彩有時(shí)會(huì)感覺(jué)更淡,這提示我們?cè)趯?shí)際拍攝中正確曝光,以及在用電腦調(diào)整色彩明度時(shí)應(yīng)注意實(shí)際效果。
· 飽和度
飽和度是指色彩的純度,也有人理解為鮮艷程度。
飽和度高的色彩其固有色的特征越明顯,鮮艷度也越高,但有時(shí)色彩層次會(huì)顯得不足,明暗變化也會(huì)減弱。但飽和度與明度不能同等對(duì)待,明度高的色彩,飽和度不一定高。
在彩色攝影作品中,色彩飽和度過(guò)低會(huì)產(chǎn)生昏暗、色彩不明快的感覺(jué),尤其是數(shù)碼相機(jī)拍攝出的原始照片,色彩飽和度都不會(huì)太理想,需要我們?cè)陔娔X中適當(dāng)調(diào)整。但在調(diào)整過(guò)程中,也要注意不能將色彩飽和度調(diào)得過(guò)高,雖然色彩變得無(wú)比艷麗,反差也得到增強(qiáng),但會(huì)感覺(jué)被攝物色彩嚴(yán)重失真,缺少層次,使畫面變得俗不可耐。
色光的三原色
在對(duì)色譜中色光的識(shí)別中,人的眼睛生理特點(diǎn)起著重要作用,而人眼對(duì)色譜中紅、綠、藍(lán)三種色彩尤其敏感,故科學(xué)家認(rèn)為人類視網(wǎng)膜上存在有感紅細(xì)胞、感綠細(xì)胞與感藍(lán)細(xì)胞。再通過(guò)這三種色光的比例不同混合而又生成其他各種色彩。于是理論上習(xí)慣把紅、綠、藍(lán)三種色彩稱為色光的三原色。色光的三原色混合后呈現(xiàn)出白色感覺(jué),失去這三種色光即感覺(jué)為黑色。數(shù)碼相機(jī)中感光芯片(CCD或CMOS)即是根據(jù)人眼睛的這一生理特性設(shè)計(jì)出來(lái)的,只有這樣拍出的彩色照片才能符合人類視覺(jué)的欣賞習(xí)慣。
繪畫顏料的三原色
值得注意的是,我們以上講的色光的三原色是從光的透射、反射、直射現(xiàn)象研究中得出的結(jié)論。而畫家在長(zhǎng)期的創(chuàng)作實(shí)踐中,通過(guò)對(duì)顏料的配制得出另一種結(jié)論,他們認(rèn)為通過(guò)對(duì)紅、黃、藍(lán)顏料的配制使用,可以產(chǎn)生更多的色彩,而這三種顏料混合后又能產(chǎn)生黑色,于是習(xí)慣上把紅、黃、藍(lán)稱為顏料的三原色。如果說(shuō)色光三原色是從研究光線的直射、反射、透射習(xí)性中總結(jié)出來(lái)的理論,那么顏料的三原色則可以說(shuō)是從物體(顏料)對(duì)光的吸收習(xí)性中總結(jié)出來(lái)的規(guī)律性理論。但把紅、黃、藍(lán)作為三原色也有值得再討論的地方,我們認(rèn)為應(yīng)該先劃定對(duì)某些色彩的統(tǒng)一稱謂,區(qū)分品紅與紅,青與藍(lán)的不同之處,就會(huì)認(rèn)同把黃、品紅與青稱為顏料的三原色可能更科學(xué)。
補(bǔ)色
從色輪中我們可以看出,處在環(huán)形色輪中相對(duì)的兩種色彩有一特點(diǎn),它們?nèi)绻巧饣旌虾髸?huì)呈白色光,如果是顏料混合后會(huì)呈黑色或灰色,于是我們就將這樣的兩種色彩稱為互補(bǔ)色,其中一種色可稱為另一種色的“補(bǔ)色”。如紅和青為互補(bǔ)色,藍(lán)和黃也是互補(bǔ)色。在用彩色負(fù)片拍攝影像時(shí),負(fù)片所呈現(xiàn)的物體顏色與實(shí)物顏色即為互補(bǔ)關(guān)系,如綠葉在彩色負(fù)片底片上呈現(xiàn)品紅色,人的臉在底片上也是呈現(xiàn)出青色,只有在經(jīng)過(guò)印放照片后才能再一次通過(guò)互補(bǔ)色關(guān)系在彩色相紙上還原出物體本身顏色。兩種互補(bǔ)色在同一畫面上出現(xiàn)會(huì)形成強(qiáng)烈的對(duì)比效果,也會(huì)讓人眼看上去有明亮的感覺(jué),這主要是兩種互補(bǔ)色在人眼視網(wǎng)膜里有混合后產(chǎn)生明亮白光的效果,我們?cè)趯?shí)際攝影創(chuàng)作中可以利用這一特點(diǎn),利用互補(bǔ)色形成強(qiáng)烈色彩對(duì)比,提高畫面的明亮度。
消色
紅、綠、藍(lán)三原色色光混合后呈現(xiàn)白光效果;而品紅、青、黃3種顏料混合后會(huì)形成黑色。但更多情況下含有等量三原色的色光在照射物體時(shí)會(huì)有不能完全吸收或反射的時(shí)候,于是物體會(huì)呈現(xiàn)出深淺不同的灰色效果,可見(jiàn)黑、白、灰都不含彩色成分,當(dāng)然也可以說(shuō)它們包含等量的所有色彩成分。只不過(guò)這些色彩都被平均吸收消失掉了一部分,于是我們稱黑、白、灰為“消色”。消色本身不帶有任何色彩,但它和任何的色彩配置在一起時(shí)都會(huì)感覺(jué)和諧,其本身也顯得更加沉著莊重,故生活中成年人都會(huì)選擇一些黑、白、灰色的服飾裝點(diǎn)自己。
我們?cè)跀z影創(chuàng)作中也要善于利用黑、白、灰消色的這一特點(diǎn),如在彩色照片中,帶有一些黑白灰色塊的作品有時(shí)看起來(lái)色彩感更顯明亮艷麗;黑白之間會(huì)形成強(qiáng)烈的明暗對(duì)比,運(yùn)用得好又便于我們突出畫面中的主體。在攝影界中,舍棄色彩,選取黑白影像表現(xiàn)世界的攝影家至今仍然很多,他們善于利用黑、白、灰制造
多層影將彩色世界抽象為黑白的世界,藝術(shù)上表現(xiàn)得十分完美,甚至讓欣賞者看后感覺(jué)比彩色照片更雅、更莊重、更具藝術(shù)魅力。在繪畫理論中,常把金色和銀色也放在消色的范圍之中。但金色在攝影藝術(shù)表現(xiàn)中呈現(xiàn)出的應(yīng)是金黃色,不應(yīng)屬于消色。
色溫與白平衡
同一個(gè)物體在不同的光源照射下,會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色,太陽(yáng)的光線在日出日落時(shí)與中午時(shí)的色彩也相差很大。對(duì)于這些,我們?nèi)祟惖难劬σ呀?jīng)適應(yīng),在任何光源下都會(huì)認(rèn)為紙是白色,蘋果是紅色的。但無(wú)論是傳統(tǒng)相機(jī)中的彩色膠卷,還是數(shù)碼相機(jī)中的感光芯片,都不會(huì)像人眼這樣隨光線變化而變化,它們都會(huì)如實(shí)地記錄物體在不同光源照射下所呈現(xiàn)出的不同顏色。
為了使拍攝出的彩色照片能符合人眼對(duì)物體固有色的認(rèn)識(shí)和感覺(jué),我們的攝影器材設(shè)計(jì)者必須設(shè)法通過(guò)相機(jī)內(nèi)影像處理系統(tǒng)去對(duì)不同環(huán)境下的同一物體的顏色進(jìn)行適當(dāng)修正,即設(shè)法使物體本來(lái)顏色得到適當(dāng)還原。當(dāng)然,數(shù)碼相機(jī)拍出的影像還可通過(guò)后期的電腦操作對(duì)色彩進(jìn)行修正,在這個(gè)過(guò)程中,我們都必須要熟悉“色溫”與“白平衡”這兩個(gè)概念。色溫是衡量色光中含紅光與藍(lán)光比例多少的一個(gè)度量單位,其本身與溫度并沒(méi)有直接關(guān)系。色溫低, 含紅橙光比較多。色溫高,含藍(lán)紫光比較多??茖W(xué)家制定的方法是在絕對(duì)零度(-273℃)時(shí)對(duì)一黑體(如鐵塊)進(jìn)行加熱,于是鐵塊隨溫度升高由黑色逐漸變成紅色,再由紅色變?yōu)槌壬咨ㄒ殉梢簯B(tài)),當(dāng)溫度升到6 000℃以上時(shí)顏色開(kāi)始向藍(lán)色區(qū)域擴(kuò)展。于是科學(xué)家就把不同溫度下黑體輻射出的色光顏色用該溫度值作為它的“色溫” 數(shù)值, 單位用“ K ” 來(lái)表示。
蠟燭光中含紅光較多,色溫在1 600~1 800K,而白色熒光燈中含藍(lán)光較多,色溫高達(dá)4 800K;影室用的鹵鎢燈為3 200K,中午時(shí)的陽(yáng)光大約為6 000K,電子閃光燈的色溫類似中午日光,為5 500~6 000K。在使用傳統(tǒng)彩色膠片拍攝時(shí),校正色溫使色彩正確還原有3種方法:第一種方法是在制作時(shí)就將彩色膠卷按燈光型與日光型不同色溫分別制造,供不同光源下選用;第二種方法是拍攝時(shí)在鏡頭前加用不同型號(hào)的升色溫(藍(lán)色)或減色溫(橙色)的濾色鏡校正;第三種方法是在洗印照片時(shí)加用濾色鏡進(jìn)行校色修正。而在數(shù)碼攝影中,相機(jī)上設(shè)有一擋“白平衡”調(diào)整就是為了解決這個(gè)問(wèn)題。在修正色彩偏差時(shí),我們知道只要被攝物中的白色物體(包括灰、黑消色)色彩還原正確了,其他顏色肯定也會(huì)還原正確,于是我們就把白色物體作為色彩還原的關(guān)鍵參考點(diǎn),稱為“白平衡調(diào)節(jié)”。白平衡調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)就是對(duì)色 溫進(jìn)行校正,讓被攝物體固有色得到相對(duì)的色彩正確還原,只不過(guò)數(shù)碼單反相機(jī)不用濾色鏡了,只要通過(guò)調(diào)整相機(jī)上的有關(guān)按扭就可以解決這個(gè)問(wèn)題。如果初學(xué)者實(shí)在感覺(jué)不好操縱,還可以選用白平衡“自動(dòng)調(diào)整”擋,若還有不滿意的地方也可以放在后期電腦處理時(shí)適當(dāng)校正。值得注意的是,不少彩色照片并不需要完全地追求色彩絕對(duì)還原,有時(shí)還必須強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)氣氛與環(huán)境光的影響。如拍攝日出日落時(shí)紅光多一些更好看,而陰雨天、霧天帶點(diǎn)藍(lán)色調(diào)更顯優(yōu)雅與肅靜。
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