PDA

Zobacz pełną wersję : Rozklad światła - co na to fizyka



Adam87
16-11-2015, 22:16
Witam,

Mam pytanie na powyższy temat. Mamy następującą sytuację :

Kula oświetlana jednym światłem punktowym. Dodajmy że dzieje się to w próżni.

Jakie prawa mają zastosowanie w opisywaniu rozkładu światła od miejsca najjaśniejszego do strefy gdzie światło się urywa i zaczyna się cień.

Czy chodzi o to że światło ma do pokonania coraz większą drogę czy może chodzi o kąt z którego pada?

Głownie chodzi mi o to aby potem zastosować to w praktyce. Na przykład czy oświetlając twarz danym modyfikatorem z jakiejś odległości uzyskamy identyczny rozkład światła na twarzy jak odpowiednio większym modyfikatorem z większej odległości, pomijać jakiekolwiek odbicia od ścian.

RobertMiernik
16-11-2015, 22:57
Prawo odwrotności kwadratu odległości
Natężenie oświetlenia jest proporcjonalne do światłości w kierunku danego punktu i odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości tego punktu od źródła światła: gdy odległość między źródłem światła a oświetlanym punktem rośnie, natężenie oświetlenia w tym punkcie maleje tyle razy, ile razy kwadrat nowej odległości jest większy od kwadratu starej odległości.

Wujot
16-11-2015, 23:01
Domyślam, że chodzi o światłość mierzona z kierunku obserwacji. Prawo Lamberta uzależnia to od kąta obserwacji i odległości od powierzchni.

Odpowiadając na drugie pytanie w przypadku źródła punktowego odsuwając punkt zmienisz rozkład luminancji (charakterystykę)

Pozdro
Wiesiek

Adam87
16-11-2015, 23:45
A co w przypadku gdy nie będzie to źródło punktowe tytko softbox ? Na przykład w 1 wariancie damy softbox 2mx2m w odległości 2m , a potem 4mx4m w odległości 4m. Czy rozkład światła będzie identyczny? Czy to że w 1 wariancie stosunek odległości miedzy najdalszym fragmentem twarzy oświetlonym źródłem światła a fragmentem jemu najbliższym będzie proporcjonalnie większy niż w wariancie 2 ?

RobertMiernik
17-11-2015, 00:34
Tak zasada ta sama, z tym że trzeba pomiarów dokonać w N punktach (pewnie minimum rogi źródła światła do rogów obiektu + środek do środka).

...nie sądzę, żeby ten eksperyment myślowy miał Ci jakoś specjalnie pomóc w 'życiu'.

Weź misia siostry, lampkę biurkowa i za symuluj to co sobie wyobrażasz. Metoda w 100% skuteczna, bardzo sugestywna i działa zgodnie z fizyką.

Jacek_Z
17-11-2015, 02:46
A co w przypadku gdy nie będzie to źródło punktowe tytko softbox ? Na przykład w 1 wariancie damy softbox 2mx2m w odległości 2m , a potem 4mx4m w odległości 4m. Czy rozkład światła będzie identyczny? Czy to że w 1 wariancie stosunek odległości miedzy najdalszym fragmentem twarzy oświetlonym źródłem światła a fragmentem jemu najbliższym będzie proporcjonalnie większy niż w wariancie 2 ?Rozkład światła (cień) na twarzy będzie niemal identyczny, natomiast natęzenie światła - nie. Przy odległości 4 m ono spada w małym stopniu.
Oczywiście zakładam, że w drugim wariancie zwiększysz moc czterokrotnie.

Wujot
17-11-2015, 21:06
Co do zasady rozkład będzie inny, w skrajnych przypadkach diametralnie inny.

Aby to sobie uzmysłowić proponuję przeprowadzić eksperyment myślowy.
1. Ustawiamy nasz soft 2 m od obiektu. Robimy fotę
2. Łączymy zewnętrzne punkty fotografowanego obiektu z zewnętrznymi punktami softa. Uzyskujemy więc ostrosłup. Zabieramy soft a w to miejsce wkładamy pustą ramkę.
3. Przedłużamy boki ostrosłupa do długości 64 km :) w tym miejscu stawiamy softbox o odpowiednich wymiarach i jeszcze odpowiedniejszej mocy.
4. Puszczamy światło i badamy je w naszej ramce. Ku naszemu zdumieniu stwierdzamy, że dotarła do nas wiązka światła prawie idealnie równoległego.
5. Robimy zdjęcie nr 2.
6. Porównujemy foty, na pierwszym obserwujemy wyraźne miękkie przejście od partii najjaśniejszej do ciemniejszej, na tle widzimy delikatny półcień, drugie ma bardzo ostre granice, część nieoświetlona jest smoliście czarna, na tle jest ostry cień.
7. Zastanawiamy się co by było gdybyśmy softbox przystawili bliżej. Nasza intuicja mówi nam, że w odległości 32, 16, 8, 4, 2 i 1 km nadal byłoby tak samo. Przy 500 m, 200 i 100 także. zaczynamy podejrzewać, że nawet przy 20 m cień będzie jeszcze bardzo ostry. Z drugiej strony wiemy, że jak odstawimy softa o 10 cm troszkę go powiększając to pewnie różnica będzie minimalna. Próbujemy wobec tego narysować wykres zmian. Na osi 0Y zaznaczamy ZGODNOŚĆ wyskalowaną w procentach na 0X odległość. Przeprowadzone rozumowanie wskazuje, że funkcja będzie miała charakter hiperboliczny (przesunięty) a oś 0X będzie asymptotą. Narysowana funkcja pokazuje nam, że zgodność będzie dość szybko spadała i już w odległości 10 m światło (na obiekcie) będzie bardzo się różniło.


Teraz może zacząć się dyskusja czy w odległości 4 m będzie się różniło znacząco - w moim odczuciu (i z doświadczenia) już tak. Ale istotne jest w tym, że dostajesz odpowiedź - dwa razy większe źródło światła z dwa razy większej odległości to nie to samo światło.

Pozdro
Wiesiek

teraz dopiero dokładniej przeczytałem post Roberta (i radę z kartką i rysowaniem) i dochodzę do wniosku, że zrobiłem robotę za kogoś...:lol:

Jacek_Z
17-11-2015, 21:54
Wujot - chyba nie zauważyłeś, że kolega napisał, że oddalając źródło światła zwiększa w takim samym stopniu wielkość softboxa. Z 4 m ma on mieć rozmiar 4x4 m. Jak sobie wykorzystamy Talesa i porysujemy kąty, to te kąty sa takie same.

Wujot
17-11-2015, 23:27
Wujot - chyba nie zauważyłeś, że kolega napisał, że oddalając źródło światła zwiększa w takim samym stopniu wielkość softboxa. Z 4 m ma on mieć rozmiar 4x4 m. Jak sobie wykorzystamy Talesa i porysujemy kąty, to te kąty sa takie same.

Przeczytaj uważnie co napisałem o przedłużeniu ostrosłupa - to dokładnie tales

Pozdro
Wiesiek

Banderas
18-11-2015, 00:30
Wszystko zależy od wielkości oświetlanego obiektu. Jeśli obiekt będzie znacznie mniejszy od mniejszego softboxa to można przyjąć że światło z dużego softa będzie b. podobne. Nawet jeśli będzie
świecić z odległości 64 km.

Jacek_Z
18-11-2015, 02:43
Przepraszam a jakiej wielkosci ma być softbox odstawiony na 64 km?

Wujot
18-11-2015, 10:19
Najogólniej pytanie (autora wątku) jest raczej bez sensu.

Aby to uzmysłowić posłużę się jednym punktem światła rozbieżnego (emisja matówkowa). Oświetlamy obiekt płaski pod kątem. Z bliskiej odległości wychodzi znacząca różnica oświetlenia bliższej i dalszej krawędzi, odsuwamy lampę 10 m do tyłu. Różnica jest już nieznaczna. Tę właściwość wykorzystuję "od zawsze" w reprodukcji - jedno światło z odległości ok 6 m oświetla praktycznie równo obraz zachowując pociągnięcia pędzla, drugie służy ewentualnie do osłabienia cieni (jeśli jest grubo malowane). Softbox to pewna ilość takich świateł punktowych.

Każde oddalenie zmniejsza:
- różnicę w natężeniach oświetlenia pierwszej i dalszej krawędzi obiektu
- strefy półcienia
- kąt padania (a to wpływa na natężenie)

Tylko w dwóch (chyba) przypadkach można osiągnąć tożsamy efekt.
- kula oświetlona ze sfery o wspólnych środkach - powiększenie sfery oświetleniowej nie powinno wpłynąć na efekt
- bryła oświetlona światłem idealnie równoległym (wydaje mi się, że tutaj nie będzie miało zastosowania klasyczne prawo Lamberta choć nie jestem tego pewien)

pozdro
Wiesiek

Banderas
18-11-2015, 11:46
Przepraszam a jakiej wielkosci ma być softbox odstawiony na 64 km?
Nawiązuję do postów 4 i 7. Mały soft 2mx2m z odległości 2m i duży 64 kmx64 km z odległości 64km. Różnica w jakości oświetlenia będzie zależała od wielkości obiektu oświetlanego
w stosunku do małego softboxa. Przy bardzo małych przedmiotach różnica będzie b.mała. W miarę powiększania przedmiotu będzie rosła

Wujot
18-11-2015, 15:56
Nawiązuję do postów 4 i 7. Mały soft 2mx2m z odległości 2m i duży 64 kmx64 km z odległości 64km. Różnica w jakości oświetlenia będzie zależała od wielkości obiektu oświetlanego
w stosunku do małego softboxa. Przy bardzo małych przedmiotach różnica będzie b.mała. W miarę powiększania przedmiotu będzie rosła

To nie jest prawda - jeśli wstawisz jak przedmiot fotografowany mały sześcian prostopadle do kierunku oświetlenia to w pierwszym przypadku boczne ścianki zostaną oświetlone a w drugim nie.

Pozdro
Wiesiek

Banderas
18-11-2015, 21:04
W obydwu przypadkach oświetlenie bocznych ścian będzie bardzo podobne. Nieoświetlenie bocznych ścianek będzie możliwe ale odwrotnie jak sugerujesz, bo przy małym softboxie, jeśli
będziemy mieli do czynienia z dużym sześcianem wielkości porównywalnej do wymiarów owego softa bądź większego. Ten przypadek odrzucam bo już wcześniej zastrzegłem wielkość
przedmiotu oświetlanego

Wujot
19-11-2015, 00:40
Ehhh tak jest gdy nikomu się nie chce wykonać rysunku.

Ten przypadek małego sześcianu i dużych płaszczyzn jest zbkiżony do tego co mówiłem o świeceniu ze sfery ale nie tożsamy. Zakładam, że tożsame oświetlenie będzie wtedy gdy wektory oświetlenia biegnące z odległego źródła "przechwycone" w ramce będą w każdym punkcie tworzyły identyczne co do kierunku i wartości pęki. Kierunki oczywiście będą te same ale wartości ze względu na różnice odległości już nie. Jeśli w odległej płaszczyźnie powierzchnia będzie miała emisję opalową (jednakowe wektory w całej półsferze) to w ramce porównawczej zmieni się ona na matówkową (czyli z wyraźnie wyróżnionym najsilniejszym wektorem).

Obrazowo rzecz biorąc oznacza to zamianę powierzchni świecącej w softboksie z plexiglasu na kalkę. Kto używa różnych powierzchni (ja używam) ten widzi różnicę. Choć nie jest ona diametralna.

Pozdro
Wiesiek

RobertMiernik
19-11-2015, 00:45
Dyskusja idzie w kierunku tak akademickiej abstrakcji, że jakikolwiek jej sens praktyczny dawno już umarł śmiercią tragiczną ;)

Weź sobie Adamie tak jak proponowałem Barbi czy innego misia i lampkę z biurka i w ciągu 10 min zrobisz sobie wszystkie te eksperymenty o których tutaj dyskutujemy drugą stronę...

Wujot
19-11-2015, 09:08
Dyskusja idzie w kierunku tak akademickiej abstrakcji, że jakikolwiek jej sens praktyczny dawno już umarł śmiercią tragiczną ;)

Weź sobie Adamie tak jak proponowałem Barbi czy innego misia i lampkę z biurka i w ciągu 10 min zrobisz sobie wszystkie te eksperymenty o których tutaj dyskutujemy drugą stronę...

Nie zrozumiałeś wniosków?

Powtórzę jesze raz. Przy dwukrotnym odstawieniu softboksa i jednoczesnym jego powiększeniu uzyskana powierzchnia zachowuje się tak jakbyśmy w pierwotnym softboksie zmienili powierzchnię świecącą z pleksi na kalkę. Albo z kalki na rzadki muślin. Takie to akademickie?

Akademicka jest za to rada z lampką - niczego się nie dowie. Z paru powodów. Za to kartka, rysunek i świadomość prawa Lamberta wystarczą.

Pozdro
Wiesiek

RobertMiernik
19-11-2015, 09:43
Nie lampka to sposób praktyczny. Akademickie są właśnie takie wywody.

Nigdy nie zastępowałem pokrycia softboxow muślinem. Pytający gwarantuję też nie. Kalki używałem tylko jako ekranu a autor pewnie wcale.
Dlatego eksperyment jest lepszy niż tysiąc wzorów i wydumanych przykładów.
Oczywiście podstawy trzeba mieć ale one padły juz na pierwszej stronie.

Banderas
19-11-2015, 11:43
. Kropka

Wujot
19-11-2015, 12:17
Nigdy nie zastępowałem pokrycia softboxow muślinem. Pytający gwarantuję też nie. Kalki używałem tylko jako ekranu a autor pewnie wcale.
Dlatego eksperyment jest lepszy niż tysiąc wzorów i wydumanych przykładów.
Oczywiście podstawy trzeba mieć ale one padły juz na pierwszej stronie.

Z faktu, że Ty nie używałeś pokrycia innego jak fabryczne nie wynika, że po pierwsze nie można a po drugie inni fotografowie nie używają. Są tacy co stosują pleksi. Dalej - dziwnym zbiegiem okoliczności w filmie używa się bardzo różnych powierzchni świecących w tym i kalkopodobnych i muślinopodobnych. Ja mam te trzy rodzaje.

Wykazałem, że odstawienie softboxa jest tożsame z zamianą powierzchni świecącej na inną. Ciekawy wniosek - wart zapamiętania bo nikt z Was tutaj nie miał o tym pojęcia. Można a nawet warto to stosować. Ale Ty w swojej nieskończonej mądrości już wiesz - nie będę tego stosował. OK ale dlaczego starasz się to zdeprecjonować. Tak zabolało, że nie miałeś o tym pojęcia???

Pozdro
Wiesiek

RobertMiernik
19-11-2015, 12:20
Wiesiek, skup się.

Chłop pyta o podstawy oświetlenia, dostaje kilka odpowiedzi w tym Twoją słuszną zresztą ALE potem dyskusja zaczyna zbaczać z tematu w kierunku rozważań tak mocno oderwanych od poziomu pytającego, że równie dobrze mogła by być o kwarkach i bozonach.

Wujot
19-11-2015, 12:27
Wiesiek, skup się.

Chłop pyta o podstawy oświetlenia, dostaje kilka odpowiedzi w tym Twoją słuszną zresztą ALE potem dyskusja zaczyna zbaczać z tematu w kierunku rozważań tak mocno oderwanych od poziomu pytającego, że równie dobrze mogła by być o kwarkach i bozonach.

Jestem bardzo skupiony.

Precyzyjnie odpowiedziałem na drugie pytanie autora wątku


A co w przypadku gdy nie będzie to źródło punktowe tytko softbox ? Na przykład w 1 wariancie damy softbox 2mx2m w odległości 2m , a potem 4mx4m w odległości 4m. Czy rozkład światła będzie identyczny? Czy to że w 1 wariancie stosunek odległości miedzy najdalszym fragmentem twarzy oświetlonym źródłem światła a fragmentem jemu najbliższym będzie proporcjonalnie większy niż w wariancie 2 ?

O co kaman? Oceniasz czy pytający zrozumie odpowiedź?

OK zweryfikowana odpowiedź. Będzie inny - żadnych pytań!

Pozdro
Wiesiek

RobertMiernik
19-11-2015, 12:32
O co kaman? Oceniasz czy pytający zrozumie odpowiedź?


Nie martw się, kiedyś też się nauczysz ;)

Zbaczasz z tematu a ja tylko sugeruję, żeby się go trzymać. Możemy tłumacząc jakiej mocy lampy użyć wyjść od korpuskularno-falowego modelu cząstek i charakterystyki fotonu ale mimo, że to będzie precyzyjna odpowiedź paradoksalnie będzie zaciemniać a nie wyjaśniać.

EOT dla mnie ;)

Jacek_Z
19-11-2015, 16:18
To nie jest prawda - jeśli wstawisz jak przedmiot fotografowany mały sześcian prostopadle do kierunku oświetlenia to w pierwszym przypadku boczne ścianki zostaną oświetlone a w drugim nie.Nie. To co ty piszesz to nie jest prawda. Zrób rysunek. Kąty sa takie same.
Gradient cienia będzie wyglądał inaczej - przy dalszej odległości będzie łagodniejsze przejście, przy bliskiej - bardziej gwałtowne.


..Są tacy co stosują pleksi...

Wykazałem, że odstawienie softboxa jest tożsame z zamianą powierzchni świecącej na inną. Ciekawy wniosek - wart zapamiętania bo nikt z Was tutaj nie miał o tym pojęcia. Miał i ma.

1. 15-20 lat temu sam robiłem sobie nasadki - zrobiłem softbox z plexi - rozmiar 120x80, głęboki na 60 cm (kłopot sprawiło znalezienie naprawdę białego tworzywa - sporo białych świeciło na fioletowawo) wyłożony folią aluminiową - spożywczą, w środku 16 szt lamp Elgawa 128 (mam je nadal, może się przydadzą np do stolika reprodukcyjnego, softbox już rozebrany), zasilanie sieciowe. Moc regulowałem (max do 1/4) poprzez właczanie bądź nie niektórych z grup lamp, synchronizacja na kilka fotocel. Pamiętam jak dziś, fajne wspomnienia :). Piękne światło. Potwierdzam. Softboxy Elfo - wtedy bez dyfuzorów w środku były wiele gorsze.
2. W pierwszym cytacie pisałeś, że boczne ścianki sześcianu nie będa oświetlone - co nie jest prawdą. Teraz piszesz, że charakter światła będzie inny - tu zgoda.

Zgadzam się z opinią, że dyskusja jest już akademicka i wykracza poza potrzeby pytającego.

Wujot
19-11-2015, 17:48
2. W pierwszym cytacie pisałeś, że boczne ścianki sześcianu nie będa oświetlone - co nie jest prawdą. Teraz piszesz, że charakter światła będzie inny - tu zgoda.

Zgadzam się z opinią, że dyskusja jest już akademicka i wykracza poza potrzeby pytającego.

Kończąc tę dyskusję rzeczywiście napisałem, że boki nie będą oświetlone (mając raczej na myśli, że stracą dużo światła) - teraz to policzyłem i wychodzi, że stracą przysłonę. Mea Culpa.
Ale tak wychodzi tylko przy założeniu, że ten mały przedmiot jest odległy o 2 m od pierwszego softboxa. Jeśli będzie oddalony o 10 cm straci już parę a może i 10 przysłon (na bocznej ściance)

Pozdro
Wiesiek