dmitry_novak (dmitry_novak) wrote,
dmitry_novak
dmitry_novak

Небольшой UPD к статье о спектрах

Материал о спектрах вызвал неплохой отклик, но по ходу дискуссии были серьезные вопросы, замечания и заблуждения. Поэтому под катом более подробно на следующие темы:

1. Понятия «цвет», «свет», «спектр», «цвет света» и «спектр цвета»
2. О приборах KinoFlo и источниках эталонного освещения для полиграфических нужд
3. Лампа накаливания VS люминесцентные панели в кинопроизводстве
4. Опять про Солнце
5. О мерцании малогабаритных и «длинных» ламп
6. О том, почему возникает разбаланс экспозиции и ББ в серии кадров или даже в рамках одного кадра при съемке с люминесцентными лампами
7. Провалы в спектре — это действительно плохо
8. О белых светодиодах, люминесцентных лампах и метамеризме
9. О трех цветах, матрице и глазе


1. Понятия «цвет», «свет», «спектр», «цвет света» и «спектр света» — разные, хотя и связаны между собой. Если есть сомнения в своей подкованности по части терминологии, то перед прочтением статьи (и в целом для общего развития) имеет смысл почитать об этих понятиях в википедии. В данном случае она неплохой и проверенный источник. Спорить не надо, надо либо знать, либо внимать :)

2. Да, имеются приборы наподобие KinoFlo, а также стандартизованные источники эталонного освещения для полиграфических нужд. Они действительно имеют хороший спектр, близкий к непрерывному, стабильную цветовую температуру и визуально не мерцают. Но их стоимость очень велика, а в рамках статьи я говорю о недорогих источниках, которыми оборудуют дешевые комплекты постоянного света для предметки и т.п.

3. Да, дампа накаливания (особенно галогеновая) действительно является источником с непрерывным спектром, который сохраняет СООТНОШЕНИЯ цветов без провалов, хотя и имеет низкую цветовую температуру, что при правильном подходе с фильтрами не является проблемой.
Цветное кино уже почти сто лет снимают с лампами накаливания и добиваются прекрасных результатов. Люминесцентки компактнее, не греются и в целом дешевле в производстве и обслуживании. Поэтому сегодня их часто используют в проектах с небольшими бюджетами, но это не говорит о том, что результат лучше.

4. Солнце приводится как практический эталон с точки зрения непрерывности спектра. Однако в зависимости от облачности и толщины среза атмосферы, через которую солнечный свет проходит, его цветовая температура может меняться в широких пределах. Спектр при этом сохраняет непрерывность, соотношения цветов остаются неизменными и в фотографии поддаются коррекции фильтрами и программно.

5. Да, малогабаритные энергосберегающие лампы оснащены электронным стартером, который, в отличие от электромагнитного, работает на значительно более высоких частотах (от 20 кГЦ и выше), что с запасом покрывает инерционность свечения и делает свет практически постоянным. Однако «длинные» люминесцентные лампы все еще оснащаются электромагнитным балластом и продолжают мерцать как ни в чем не бывало.

6. О том, почему возникает разбаланс экспозиции и ББ в серии кадров или даже в рамках одного кадра при съемке с люминесцентными лампами.
Здесь два варианта — механический и электронный.
Затвор движется по кадру допустим слева направо, при этом левая часть экспонируется, когда лампа еще горит ярко, а к правой конечной фазе движения шторки лампа уже успевает угаснуть. Это имеет место, когда выдержка короче полупериода мерцания. Также срабатывание затвора на короткой выдержке может попадать как в пик, так и в провал свечения, что дает разницу между соседними кадрами в серии.
Также период загорания-угасания лампы может совпадать по времени с протяженностью прогрессивного считывания матрицы сверху вниз, таким образом, что по мере движения считываемой полосы пикселей лампа угасает и меняет цвет.
На втором принципе возникает и явление строба или полос при видеосъемке.

На более длинных выдержках в отрезок времени экспонирования укладывается один или несколько полных циклов мерцания лампы, поэтому явление не наблюдается.

7. Провалы в спектре — это действительно плохо. Они не только искажают восприятие отдельных цветов, но и портят пластику, тональные переходы.
Но можете себе представить например портрет, где на лице от светов до теней цвета по оттенку меняются от красных и до желтых, и в этом диапазоне напрочь выпадают какие-то участки. Пример еще проще — посмотрите на себя в зеркало под дешевой люминесцентной лампой — и увидите, насколько сильно вылезают всякие красные пятна, сосудистая сетка, синяки под глазами и дефекты кожи. И сравните с тем, как это выглядит на солнце или под лампой накаливания. Виной тому именно разбаланс оттенков по освещенности.

8. О белых светодиодах, люминесцентных лампах и метамеризме.
Есть два способа получения визуально белого света на светодиодах: два, три или четыре светящие «головки» в одном корпусе (например RGB), либо УФ головка с покрытием люминофором. В люминесцентных лампах также используется аналогичный люминофор. В первом случае у нас три области, между ними провалы, во втором и третьем случае у нас спектр, который тоже может иметь провалы. В силу метамеризма (читать вики) в определенных условиях определенные цвета под светодиодами двух типов и под люминесцентными лампами могут восприниматься одинаково. Однако другие цвета и в других условиях могут под тремя типами источников выглядеть совершенно по-разному. Если цвет попадает в провал спектра одного источника и в пик другого, то в первом случае он будет восприниматься интенсивным, а во втором случае — тусклым и темным.
Поэтому освещение тем лучше по цветопередаче, чем полнее и равномернее его спектр.

9. На матрице камеры и в человеческом глазу датчики разные. В камере имеются трихроматические фильтры, каждый из которых обладает полосой пропускания определенной ненулевой ширины. За счет частичного взаимного накладывания полос пропускания фильтров байера формируется относительно непрерывная спектральная чувствительность матрицы в заданном диапазоне.
Глаз имеет иной механизм восприятия цвета. На сетчатке имеются рецепторы трех типов: воспринимающие яркостную составляющую и два типа цветоразностных рецепторов, которые в совокупности определяют скажем бирюзовый цвет как «сильно яркий, скорее синий, чем желтый и скорее зеленый, чем красный».
Поэтому два утверждения о том, что «матрица читает всего три цвета» и что «глаз работает как матрица» — в корне неверны.

Tags: источники света, статьи, студийная съемка, теория
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 21 comments