Vše o světle - 8. Kvalita světla

::Vše o světle - 1. Co je to světlo
::Vše o světle - 2. Světlo, oko a mozek
::Vše o světle – 3. Intenzita (jas) světla
::Vše o světle – 4. Barva světla
::Vše o světle - 5. Barevné modely
::Vše o světle - 6. Barevná harmonie a psychologie barev
::Vše o světle – 7. Barva předmětů a vyvážení bílé
::Vše o světle - 8. Kvalita světla
::Vše o světle – 9. Světlo a senzor digitálních fotoaparátů
::Vše o světle – 10. Správa barev (color management)
::Vše o světle - 11. Měření světla a expozice
::Vše o světle - 12. Kontrast
::Vše o světle – 13. Histogram
::Vše o světle – 14. EV hodnota

Zatímco intenzita světla ovlivní především expozici a barva světla vyvážení bílé, tak kvalita světla určí, jak bude světlo fotografovaný předmět modelovat. Fotografie totiž zachycuje třírozměrné předměty (3D) reálného světa pouze dvourozměrně (2D). Třetí chybějící rozměr je třeba na fotografii nějak uměle dodat a nelze to zařídit jinak než formou určité optické iluze. A právě světlo a jeho kvalita určí charakter stínů i odlesků, a tím pomůže předmět modelovat. Díky tomu vyjádří jeho objem i na ploché fotografii.

Modelování světlem
Modelování světlem není nic jiného než realizace vhodných stínů a odlesků. Ty účinně napoví oku a mozku něco o tvaru a objemu předmětu i z ploché fotografie. Mozek potom na fotografii nehodnotí prostor a objem na základě své schopnosti prostorového vidění, ale na základě známých stínů (a případně odlesků), které napodobují jemu známé situace z reálného 3D světa. Ke stínům a odleskům však není třeba přistupovat vždy takto technokraticky. Mohou se jen a prostě stát součástí fotografie, vytvořit zajímavé linie či křivky, a tím pomoci kreativnímu a zajímavému záběru.

Způsob, jak bude světlo scénu či předmět modelovat ovlivňují 3 základní veličiny:

1. Velikost a vzdálenost světelného zdroje často dosažená pomocí difúze či odrazu světla
2. Úhel, pod kterým světlo na předmět dopadá
3. Kontrast mezi osvětlenými a neosvětlenými místy

Tři základní faktory – difúze, směr světla a kontrast – určí kvalitu světla. Ta potom určí vzhled stínů i zobrazení hran předmětu – vše dohromady potom vytvoří iluzi trojrozměrného prostoru.

I. Modelování velikostí a vzdáleností světelného zdroje, difúzí či odrazem
Jedním z klíčových parametrů kvality světla je velikost světelného zdroje. Přitom nejde ani tak o absolutní velikost, ale o relativní velikost vzhledem k fotografovanému předmětu neboli jak se relativně k velikosti předmětu světlo jeví velké. Tato relativní velikost zdroje světla je přitom logicky ovlivněna i jeho vzdáleností.

Skutečná velikost světelného zdroje není až tak důležitá. Jde o relativní velikost světla ve vztahu k velikosti předmětu, který má osvítit.
 

Stejně velký zdroj se může stejně velkému předmětu jevit různě veliký v závislosti na vzdálenosti. Čím dále bude zdroj světla, tím menší se bude zdát, a tím ostřejší stíny vytvoří.

Uvědomit si vztah vzdálenosti světelného zdroje a jeho relativní velikosti je velmi důležité. Čím dále bude světlo, tím menší se bude předmětu zdát, a tím ostřejší stíny vytvoří. Naše Slunce je jistě obrovské, ale jeho taktéž obrovská vzdálenost z něj pro fotografy dělá malé, téměř bodové světlo vytvářející ostré stíny. Naopak i poměrně malé světlo umístěné velmi blízko malého předmětu se z hlediska tohoto předmětu bude zdát velké. Vzdálenost světla však ovlivňuje i intenzitu osvětlení – čím dále bude světlo, tím méně bude fotografovaný předmět osvícen (pokles intenzity osvětlení dokonce klesá s druhou mocninou vzdálenosti).

Vynikající polygon na vyzkoušení kvality světla jsou naše vlastní ruce. Kdekoliv od studia až po exteriér je možné si jimi nechat vytvořit stín a jeho kvalitu buď na podložce, nebo přímo na dlani posoudit. Nahoře je ukázka stínů vytvořených bodovým světlem, dole bylo použito plošně velké světlo.

Představte si, že byste byli mravencem a ťapkali po stole. Svítila by na vás z 20 cm běžná lampa o průměru 10 cm. Toto světlo byste z vaší perspektivy považovali za velké a pod vašima nohama by nebyl téměř žádný stín. Nyní se pokuste stejnou lampou (stačí v mysli) nasvítit bagr. Toto světlo bude zoufale malé, a tak osvítit ho celý a současně vytvořit měkké stíny nemáte s tak malým světlem šanci (nemluvíme o intenzitě světla). Je tedy důležité pochopit relativní vztah velikosti světla, vzdálenosti a velikosti předmětu. Vše dohromady potom vyjádří úhlová velikost.

Vztah velikosti předmětu, vzdálenosti světla a velikosti světla se dá vyjádřit úhlem, pod kterým se relativně k velikosti předmětu zdroj světla jeví. Čím menší je tento úhel (vlevo), tím ostřejší budou stíny a naopak, čím větší je tento úhel (vpravo), tím měkčí stíny se vytvoří.

 

Ukázka, jak se změní vzhled předmětu pouhou změnou velikosti světla. Nahoře je dostatečně velké světlo relativně k předmětu, dole je malé téměř bodové světlo svítící zprava. Množství stínů, které předmět sám na sebe vrhá, vytvoří poměrně nepřehledný obrázek a řada detailů díky ostrému světlu zanikne. Světlo velmi podobné spodnímu bodovému světlu vytváří i přímé slunce.

Zvětšení plochy světla difúzí (rozptylem)
Velikost zdroje světla lze snadno zvětšit jeho difúzí – rozptylem. Původně bodový zdroj světla (většina umělých zdrojů světel je bodových – lampy, halogeny, fotografický blesk atp.) osvítí difúzní materiál (například vhodná látka nebo pauzovací papír), který se následně stane zdrojem světla ale s mnohem většími rozměry (větší plochou) než původní, téměř bodový zdroj. Pro fotografovanou scénu je přitom téměř lhostejné, jaký tvar a velikost měl původní zdroj. Jediné, co ovlivňuje scénu, je světlo z difuzéru a můžeme tedy difuzér prohlásit za zdroj světla.

Velikost světla lze snadno zvětšit difuzérem umístěným mezi světlo a předmět. Zdrojem světla je potom difuzér. Tvar a velikost původního zdroje světla je za předpokladu dokonalé difúze lhostejná.

Budete-li vytvářet a experimentovat s difúzními materiály a rozptylem světla, je opět třeba si uvědomit 3 základní veličiny, které charakter difúze ovlivní:

1. Velikost (plocha) difuzéru a jeho vzdálenost k předmětu
2. Vzdálenost zdroje světla od difuzéru
3. Tloušťka a kvalita difúzního materiálu

Velikost (plocha) difuzéru
Velikost (plocha) difuzéru určí velikost světelného zdroje, který ve vztahu k jeho vzdálenosti od fotografovaného předmětu zásadně určí charakter stínů a odlesků. Bodové zdroje světla přitom vytvoří ostré stíny neboli hrany všech přechodů světlo/tma budou velmi strmé. Bodové světlo bude mít též tendenci vytvořit na předmětu intenzivní a poměrně malý odlesk samozřejmě v závislosti na vlastnostech povrchu předmětu a jeho tvaru. Téměř bodové světlo vytváří všechny lampy a halogeny namířené přímo na objekt, přímý fotografický blesk i naše Slunce.

Bodový zdroj světla a jeho stíny. Od bodu 1 vpravo mohou paprsky volně a tudíž zcela nezastíněně dopadat na podložku, a podložka tak bude plně osvětlena. O pár milimetrů vlevo od bodu 1 se ale paprsky světla zarazí o předmět a na podložce bude zcela tmavé místo. Všechny stíny tedy budou velmi ostré.

Zvětšováním zdroje světla se začnou stíny rozmazávat a ze strmé hrany vznikne postupný přechod (gradient). Čím větší bude difuzér a čím bude blíže k předmětu, tím měkčí budou stíny a přechod mezi osvětleným a neosvětleným místem bude tedy plynulejší a delší.

Zvětšením zdroje světla (například difúzí) se začnou stíny rozmazávat. Od bodu 1 vlevo bude zcela tma – nedopadne tam žádný paprsek světla. Od bodu 2 vpravo bude podložka osvětlena celou plochou difuzéru (nic již nestíní). Mezi body 1 a 2 bude potom plynulý přechod – neboli stíny budou měkké.
 

Všimněte si, jak dramaticky se změní stíny pouhým oddálením stejně velkého difuzéru od předmětu. Body 1 a 2 se k sobě přibližují a při oddálení velmi daleko se i z relativně velkého difuzéru stane bodový zdroj, kde body 1 a 2 splynou a hrana stínu bude velmi ostrá. To je případ našeho Slunce – je obrovské ale daleko, a tak je de facto bodovým zdrojem světla vytvářejícím ostré stíny.

Čím větší bude difúze (čím větší bude relativně k předmětu zdroj světla, tedy čím bude difuzér větší a/nebo blíže), tím se budou stíny i odlesky stále více rozmazávat a při obklopení předmětu světlem kolem dokola zmizí (teoreticky) stíny i odlesky docela. Světlo potom obklopí předmět ze všech stran (teoreticky kolem dokola čili úhlová velikost zdroje světla bude 360° a stíny se nemají kde vytvořit – vždy se najde nějaký kus zdroje světla, které na místo "stínu" svítí.

Obklopí-li světlo předmět ze všech stran, stíny i odlesky zcela zmizí. Na tomto obrázku však neobklopí světlo předmět zcela dokonale – chybí zadní, přední a spodní světlo.
 

Měkké difúzní světlo moc sluší portrétům. Je velmi citlivé k pleti, schovává všechny její drobné vady a dělá snímky měkké s důrazem zejména na barevně a jasově odlišné plochy – oči, vlasy, pusu atd.
 

Naopak ostré polední slunce je bodový zdroj světla, který vytváří ostré stíny. Proto toto světlo není na portrétování příliš vhodné. Lepších výsledků lze dosáhnout například ve stínu.

Tloušťka a kvalita difúzního materiálu
Ideální difuzér vyrobený z ideálního difúzního materiálu rozptýlí světlo zcela rovnoměrně po své ploše, tedy jeho svítivost ve středu plochy i v krajích bude zcela stejná. V praxi je ale tento požadavek obtížně splnitelný a použité difúzní materiály mají k dokonalosti daleko. Je proto celkem obvyklé, že světlo je ve středu difuzéru silnější než v krajích neboli efekt rozptylu není dokonalý.

Difúzi je možné zvětšit tlustší vrstvou difúzního materiálu. Dvě vrstvy látky tak budou rozptylovat světlo lépe než jedna vrstva a dvě vrstvy látky budou mít stejný efekt jako jedna silnější vrstva. Ideální tloušťky difuzéru se dosáhne, když světlo je rovnoměrně rozptýleno po jeho ploše, další zesilování difuzéru má potom již jen zeslabující účinek na intenzitu světla.

Tlustý difuzér (vlevo) bude světlo rozptylovat rovnoměrněji než tenký difuzér (vpravo).

V praxi se málokdy dosáhne ideální difúze a je celkem obvyklé, že střed svítí více než rohy. Světlo se potom jeví o něco menší a stín nemá zcela plynulý přechod – v jednom místě je stín ostřejší a jeho okraje jsou naopak mírnější, pozvolnější.

Adobe Photoshop má možnost přidat k jakékoliv vrstvě styl "Vržený stín". Ten má mnoho parametrů, ale parametr "Velikost" společně s "Rozsahem" odpovídá relativní velikosti difuzéru a parametr "Profil" v sekci "Kvalita" určuje rovnoměrnost difúze. Řada profilů je sice umělých, ale některé z nich mohou odpovídat různě nerovnoměrné difúzi.

Vzdálenost zdroje světla od difuzéru
Opět za předpokladu ideálního difúzního materiálu by stačilo svítit do jeho středu a difuzér by rovnoměrně rozptýlil světlo po celé své ploše. V praxi ale difuzéry nejsou tak dokonalé, a je proto třeba je v rámci možností rovnoměrně nasvítit. Tomu pomůže oddálení zdroje světla od difuzéru.

Čím dále je zdroj světla od difuzéru, tím více je jeho světelný kužel rozevřen a tím větší plochu difuzéru osvítí.. V okamžiku, kdy světelný zdroj osvítí celý difuzér, tak jeho další oddalování již ničemu nepomůže. Oddalováním zdroje světla od difuzéru ale klesá jeho intenzita, a tak je to jako vždy kompromis.

Čím dále je zdroj světla od difuzéru, tím rovnoměrněji jeho povrch nasvítí a tím lepší difúzní efekt se dosáhne. Pokud zdroj světla osvítí difuzér celý, další oddalování nemá již smysl. Oddalováním ale klesá intenzita světla.

Difúze a odlesky
Vedle stínů jsou tu však ještě odlesky. Ty se tvoří zcela přirozeně na osvětlených místech předmětu, pokud předmět není dokonale matný. Místo, kde se odlesk vytvoří, je jednak určeno tvarem předmětu, vlastnostmi jeho povrchu, ale také kvalitou světla, které předmět osvětluje. Stíny a odlesky spolu tak souvisí a jsou rub a líc téže mince.

Velké odlesky nejsou příliš žádoucí. V jejich místě je intenzita světla tak vysoká, že obvykle vedou k přeexpozici až k přepalům a v jejich místech se zcela ztrácí kresba. Často též zcela matou expoziční automatiku. Na druhou stranu mohou dát předmětům jiskru a život podobně jako v reálném světě, kde se to také odlesky jen hemží, a oko je na ně proto zvyklé.

Nahoře byly předměty nasvíceny difúzním světlem, dole čelním bodovým světlem (blesk). Je vidět, jak klesá plocha odlesků a roste jejich kontrast. Všimněte si také, jak silné bodové světlo vytvořilo odleskem kruhy na podložce kolem kalíšků.

Difuzéry v praxi
Vyrobit difuzér není v principu nic těžkého. Stačí použít vhodný průsvitný materiál, například pauzovací papír, látku, fólii atd. a svítit skrze ni. V praxi se však naráží na řadu problémů – do jakého rámu difúzní materiál uchytit, jak s ním snadno manipulovat na scéně, jak difúzní materiál chránit proti teplu žárovek či halogenů atp.

Proto se v praxi používají například bílé fotografické deštníky, které je možné snadno umístit před světlo a které díky matně průsvitnému materiálu rozptýlí světlo: v ateliéru jsou oblíbené zejména softboxy, které nejen rozptýlí světlo, ale i zcela zamezí jeho úniku mimo přední stranu. V terénu se dá použít i skládací odrazná deska 5 v 1, která jako jednu ze svých 5 funkcí má právě difúzi světla, kdy po odstranění všech přebalů zbude matně průsvitná látka v rámu.

Fotografické deštníky jsou oblíbeným příslušenstvím pro změkčení světla. Bílé se používají průsvitem světla, stříbrné jeho odrazem. Deštníky jsou levné, skladné a snadno se k jakémukoliv světlu uchycují.

Další problém je barva difuzéru. Pokud není difuzér zcela barevně neutrální, tak pozmění barvu (spektrum) světla, a tím změní i barvu předmětů. Je proto třeba správně vyvážit bílou, a to na světlo až po difúzi, nestačí znát barvu světla či jeho barevnou teplotu před difúzí. Pokud se tedy nemůžete spolehnout na absolutní barevnou neutrálnost difúzního materiálu, je znalost barvy skutečného zdroje světla jen orientační.

Profesionálním řešením jsou softboxy různých tvarů a velikostí, které se používají zejména ve studiu jako příslušenství k zábleskovým zařízením.

V okamžiku, kdy jakákoliv část fotografovaného předmětu je lesklá, vzniká nebezpečí, že světelný zdroj bude na snímku vidět. V tu chvíli záleží i na tvaru a případné struktuře difuzéru (například u fotografických deštníků jsou často na snímku vidět jeho dráty). Vcelku běžné je, že difuzér se zobrazí v očích portrétované osoby a lze vést vášnivé diskuze, jestli je lepší osmiúhelníkový či obdélníkový tvar. Faktem ale je, že pokud se difuzér na snímku zobrazí, je nutné jeho tvaru a struktuře věnovat pozornost.

U portrétů je zcela obvyklé, že se v očích objeví odlesk (anglicky catch light). Je to dokonce velmi žádoucí, protože to oživí a prosvětlí oči a upoutá na ně pozornost. Tvar a často dokonce i typ difuzéru se tím ale na snímku snadno prozradí (zde byl použit octabox – osmihranný softbox zprava).

Extrémní difúze – světelný stan
V okamžiku, kdy fotografovaný předmět je velmi lesklý a má např. vypouklý tvar, je velmi těžké ho jednak rovnoměrně nasvítit ale též zabezpečit, aby se světla i celé studio včetně fotografa na předmětu nezrcadlilo. V tomto smyslu je pro fotografy výzvou vyfotografovat např. lesklé vánoční ozdoby! Pomůže jen světelný stan. Pomocí něho lze dosáhnout extrémní difúze světla, kdy světlo obklopí předmět ze všech viditelných stran. Slovo viditelných je důležité, protože světlo, které dopadá jen na neviditelné části předmětu, nemá žádný efekt.

Světelný stan, do něhož se umístí fotografovaný předmět, umožní ho nasvítit ze všech stran a současně potlačit zrcadlení studia, světel, fotoaparátu atp.

Difúze v přírodě
I příroda nabízí velkou nabídku difuzérů. Mohutným difuzérem je naše atmosféra, která má velkou schopnost rozptylovat světlo Slunce. Díky tomu je i za jasného slunného dne dostatek světla ve stínu – slunce tam sice nesvítí, ale díky obloze jako difuzéru je tam dostatek světla.

Obloha je obrovský difuzér nasvícený sluncem. Čím více je zamračená, tím více difúzní má účinek, a tak pošmourné jarní nebo podzimní dny nabízejí téměř bezestínové fotografování.

Mraky na obloze difúzi silně zvětšují a zcela zamračená obloha je tak téměř dokonalým difuzérem, kde ani při nejlepší vůli nezjistíte odkud slunce svítí. Fotografie pořízené při takovém světle vedou téměř k bezestínovému fotografování, kde úhlová velikost světla je kolem 180° (v otevřené krajině). Fotografování přímo v mracích či v mlze se potom blíží fotografování ve světelném stanu s tou komplikací, že díky mohutné difúzi to poškozuje i ostrost obrazu na trase předmět - fotoaparát.

Fotografie v mlze jsou příkladem téměř dokonalé přírodní difúze s tou nevýhodou, že difúze se bohužel týká i obrazu předmětu, nejen světla.
 

Jasné polední světlo, které díky difúzi na obloze nabízí dostatek světla i ve stínu. Kdyby obloha neprováděla difúzi světla, tak by byla zcela černá, světlo velmi ostré a stíny zcela tmavé. Slunce by jasně svítilo na černé obloze podobně, jako když silným reflektorem nasvítíte např. stadion nebo staveniště.
 

Jak by to vypadalo, kdyby Země neměla atmosféru fungující jako difuzér, lze ukázat například na Měsíci. Ten atmosféru nemá, a tak Slunce je zcela bodový zdroj světla, obloha je i ve dne zcela černá, stíny hluboké a temné a kontrast světla obrovský. Fotografie je z archivu NASA a z přistání Apolla 16 na Měsíci.

Zvětšení plochy světla odrazem (reflexí)
Jiný způsob jak zvětšit velikost světla je svítit odrazem. Princip je poměrně jednoduchý. Zdrojem světla se nesvítí přímo na fotografovaný předmět, ale svítí se pryč od něj na bílý materiál, který se teprve následně stane zdrojem světla avšak o mnohem větší ploše.

Svícení odrazem zvětšuje velikost zdroje světla. V bíle vymalovaných a malých místnostech vede téměř k bezestínovému fotografování, protože zdrojem světla jsou díky vícenásobným odrazům téměř všechny zdi. Kam světlo nasměrovat, zda na boční zeď, zeď za fotografem či na strop je nejlepší vyzkoušet.

Svícení odrazem je velmi oblíbená technika při fotografování s bleskem, kdy se blesk nesměruje přímo na předmět (to by vytvořilo velmi ostré čelní světlo), ale na zeď či strop. V takovém případě je i jeden blesk schopen rovnoměrně vysvítit i poměrně velké prostory. Podmínkou však jsou bílé zdi i strop.

Při svícení odrazem nastávají stejné problémy s barvou světla jako při změkčování světla difúzí. Barva materiálu, o který se světlo odráží, určí barvu světla, které bude dopadat na předmět. Je tedy třeba věnovat vyvážení bílé opět náležitou pozornost, znalost barvy originálního zdroje nestačí.

II. Modelování úhlem, pod kterým světlo dopadá
Základní způsob jak vyjádřit objem předmětu je pracovat s jeho stíny. Výběrem vhodného úhlu světla lze zařídit vyvážený poměr mezi osvětlenou a zastíněnou částí, a tím oku prozradit hodně moc o jeho prostorovém tvaru. Přísně čelní či naopak zadní světlo nebude v tomto smyslu fungovat a prostorové vlastnosti předmětu budou silně potlačeny. To nemusí být vždy na závadu. Například lze toho využít pro eliminaci vrásek – prostorového útvaru, který ale málokdo touží modelovat.

Směr světla (úhel mezi osou fotoaparátu a světlem) určí poměr mezi osvětlenou a neosvětlenou částí předmětu, což společně se zobrazením stínů z hran předmětu významně napomůže dojmu prostoru, objemu a 3D detailů předmětu.

Pokud budete světlem obcházet předmět a sledovat, jak se mění jeho stíny, dozvíte se hodně moc o způsobu, jak ovlivňuje směr světla vzhled předmětu. Základní vliv mají přitom dva faktory:

1. Stranové tmavnutí předmětu. Jedna jeho strana bude výrazně méně osvícena než druhá, a to podporuje dojem objemu. Úhel světla přitom určí vzájemný poměr ploch tmavé a světlé části – u čelního světla je osvětlená část zcela dominantní, zatímco u zadního svícení je vidět jen zastíněná část.
2. Hrany stínů. Jejich tvar, pozice, ostrost a hloubka dává informaci zejména o detailech tvaru předmětu – o struktuře jeho povrchu, různých proláklinách, reliéfu, výstupcích atp.

Ukázka, jak se mění podání objemu matného zhruba kulového tělesa (svíčky) při nasvícení z různých úhlů. Jistě uznáte, že změny jsou poměrně dramatické.

 

Ukázka modelování předmětu vysokým kontrastem hran. Nahoře bylo použité měkké "všesměrové" difúzní světlo, dole bodový zdroj světla umístěný vpravo. Na spodním obrázku má každá hrana svůj viditelný ostrý stín, a tím je silně zdůrazněna. Stejně to funguje i u lidských vrásek.

III. Modelování kontrastem mezi osvětlenými a neosvětlenými místy
Kontrast určí rozdíl mezi osvětleným a neosvětleným místem. Snížení kontrastu je de facto produktem malého prostoru, kde se světlo dostává za objekt různými odrazy atd. Proto se kontrast zvyšuje zastíněním těchto míst předmětu černou deskou. Říká se jí trochu nesprávně černá "odrazná" deska. Ve skutečnosti však nic neodráží, naopak světlo pohlcuje a odrazům brání. Čím blíže je černá "odrazná" deska k předmětu, tím lépe jeho zastíněnou část chrání před světlem a tím větší je tedy i její stínící účinek.

Čím vyšší je kontrast mezi osvětlenými a neosvětlenými místy, tím tmavší jsou stíny. Na jejich tvaru to ale nic nemění.

Závěr
I když se pro vlastnosti světla z hlediska stínů a odlesků vžil termín "kvalita světla", není žádné kvalitní a nekvalitní světlo. Světlo má vždy své parametry, mezi které patří i kvalita světla, a je jen na fotografovi, jak s nimi všemi dohromady naloží. Prolistováním časopisů a knih o fotografii zjistíte, že jak měkké difúzní světlo, tak tvrdé, bodové světlo se na všech druzích fotografie používá. Stíny však vždy tvoří součást fotografie a jejího celkového vyznění. S trochou zjednodušení by se však dalo říci, že měkké a alespoň částečně difúzní světlo je pro řadu aplikací vhodnější a je diváky přijímáno lépe.

Známka: 2.74 (1487)
 Způsob hodnocení: 1 - výtečné, 3 - dobré, 5 - vysloveně špatné