Свет и цвет в фотографии - Георгий Розов

Рис. 2. Полный цветовой спектр видимого света.

Глаз человека фиксирует излучения от фиолетового до красного, в физических величинах длины волн примерно от 390 до 770 нм (нанометр – одна миллиардная часть метра). К фиолетовому примыкает ультрафиолетовое излучение, которое человек не видит и плохо переносит, но фотографировать ультрафиолетовые картинки научился. За красным излучением следует невидимое для нас инфракрасное. Его использует ИК-фотография. Для любителей цифр приведу приблизительную таблицу длин волн цветов видимого спектра:

от 390 до 440 – фиолетовый

от 440 до 480 – синий

от 480 до 510 – голубой

от 510 до 550 – зеленый

от 550 до 575 – желто-зеленый

от 575 до 585 – желтый

от 585 до 620 – оранжевый

от 630 до 770 – красный

У всех предметов на Земле свои особенные взаимоотношения с фотонами. Любая поверхность в зависимости от свойств может поглощать излучение Солнца, а может его отражать. Если придорожный камень поглотит все волны видимого спектра, то ничего не отразит, и мы увидим черный камень. Но если камень окажется разборчивым и поглотит только волны от 390 до 620 нм, мы увидим отвергнутые волны от 630 до 770 нм, которые воспринимаются нами как красные, то есть окрашенность предметов возникает по принципу вычитания (или поглощения) какой-то части излучения белого света.

Точно так же окрашивается все вокруг нас, и мы видим только ту часть спектра, которая не понадобилась другим участникам пиршества. Сначала они ее отфутболивают, и только после этого мы видим и оцениваем красоту оставшегося. Благодаря такому устройству зрительного аппарата человек получил возможность оценивать физические свойства окружающих предметов. К примеру, не хватать руками раскаленную докрасна железку, чтобы не обжечься.

Глаз человека и фотоаппарат

Глаз человека можно сравнить с простеньким однолинзовым объективом, тогда как современные объективы иногда имеют около дюжины линз. Дно глазного яблока выстлано светочувствительными элементами – палочками и колбочками. А на матрице фотокамеры расположены сенсели – чувствительные к свету полупроводниковые элементы, которые регистрируют количество квантов света и преобразуют свет в электрический заряд. Колбочки умеют различать цвета, но только при интенсивном свете дня. Палочки приспособлены для работы в полутьме. Они не воспринимают цвета, и потому для человека в темноте все кошки серы.

Матрица камеры в отличие от человеческих колбочек может воспринимать и фиксировать цвет в любое время суток. Ей все равно, что светит с небосвода, – Луна или Солнце. Кстати, Луна только переотражает свет Солнца, и потому ночные пейзажи цифровых камер так сильно отличаются от того, что видит человек. Цвета в них много, он непривычно насыщен, на фотографиях это воспринимается как неестественная кислотность изображения.

Различия в устройстве зрения человека и «зрения» фотокамеры кроются в системе управления и обработки информации, полученной от чувствительных элементов. Человеческий мозг постоянно анализирует полученные от палочек и колбочек сигналы, постоянно наводит на резкость единственную линзу-зрачок, постоянно регулирует экспозицию, закрывая или открывая диафрагму-зрачок, постоянно меняет фокусное расстояние объектива-глаза. Словом, человек все время смотрит резкое, трехмерное, цветное кино про окружающий его мир, получая необходимые сведения для принятия жизненно важных решений.

Фотоаппарат устроен иначе. Он способен фиксировать информацию в сложных для человека условиях, снимать быстропротекающие процессы, которые не может фиксировать глаз человека, например, пулю в полете. Зато процессор камеры не умеет самостоятельно интерпретировать полученную информацию. Фотографии на этапе компьютерной постобработки, строго говоря, перестают быть документальными, потому что одну и ту же исходную цифровую запись разные люди могут превратить в совершенно разные снимки.

У человека и у камеры есть только им свойственные слабости и достоинства. Человеческий мозг за тысячелетия эволюции научился приспосабливаться к любому превращению света. Белую рубашку он сочтет белой даже при свете костра или оранжевой натриевой лампы, даже если свет падает на нее через цветные стекла витража. А матрица фотоаппарата – дама честная и беспристрастная – белую рубашку нарисует синей, если стекло витража синее.

Для обычного человека свет солнца в полдень безоблачного дня белый, а для фотографа – это сложная смесь белых лучей солнца и синих, рассеянных атмосферой. На практике это выглядит так: освещенная прямым солнечным светом часть белой рубашки портретируемого передается камерой белой, а другая ее часть, находящаяся в тени, – синей. И кожа лица того же человека в тенях выглядит синюшной. Это происходит потому, что теневую половину кадра освещает синее небо (см. фото 3).

Фото 3. «Жених»

Камера Nikon D3s

Зум AF-S Nikkor 24—70/2,8 G ED IF N

Чувствительность 200 ISO

Выдержка 1/800 сек.

Диафрагма 8

Экспокоррекция – 0,33 EV

Фокусное расстояние 62 мм

В разгар московского лета при смоге от горящих торфяников и довольно сильной облачности в середине дня, когда свет с трудом пробивался через самый короткий слой атмосферы, качали жениха. При этом до матрицы фотоаппарата добиралось максимальное количество ультрафиолетового излучения. Свет рассеивался кучевыми облаками, но синяя составляющая в освещении все-таки очень заметна. Если присмотреться к затененным белым поверхностям, это становится очевидным – они окрашены в синие и фиолетовые тона, благодаря чему краски в тенях выглядят слегка грязноватыми и выбеленными. В пленочные времена, когда снимали на слайд, полуденная сиеста была мертвым временем для пейзажистов. Снимали только в том случае, если охотились за возможностью передать особое состояние природы – полуденность. Я же снимал потому, что у меня выбора не было. При обработке пришлось столкнуться с заметной синюшностью кожи персонажей и подкорректировать этот дефект, причем отдельно исправлялись кожа и одежда.

Еще один забавный пример того же явления, но используемого как изобразительный прием, меняющий представление зрителя о привычном положении вещей. Все знают, что серая ворона – серая, но оказывается не всегда (см. фото 4).

Фото 4. «Синяя ворона»

Камера Nikon D4

Зум AF Nikkor 80—400/4,5—5,6 ED IF VR

Чувствительность 200 ISO

Выдержка 1/320 сек.

Диафрагма 5,6

Фокусное расстояние 122 мм

Июль. Час пополудни – время синюшных и разбеленных кадров, которое для цветной фотографии противопоказано. Снимал потому, что была довольно сильная облачность, свет казался мне рассеянным, не синим. Кроме того, хотелось проверить на деле усовершенствованный следящий автофокус новой камеры. Он действительно оказался очень быстрым. Ворону я снял навскидку, да еще и вслепую. Летящую птицу рассмотреть невозможно, слишком быстро мелькают эти создания перед глазами. Зато в процессе обработки увидел много интересного. Серая ворона оказалась вовсе не серой, а почти синей, словно бы металлизированной. Обычно мы видим птиц снизу на фоне неба, при таком освещении ни о каком цвете и говорить не приходится. Но на сей раз я стоял на пригорке и снимал ворону сверху в момент посадки, когда она распустила все свои закрылки для торможения. Обратите внимание на перья левого крыла – они наполовину серые, наполовину синие в зависимости от угла, под которым зеркальная поверхность перьев обращена к небу. Если угол падения и угол отражения совпадут с дырой в облаках, фотоаппарат запечатлеет синее перо. А если перо отразит серое облачное подбрюшье, то и цвету взяться будет неоткуда. Впрочем, и фон, сам по себе бесцветный, окрасится в полном соответствии с законом отражения света: угол падения равен углу отражения. Мораль этой истории проста – серые вороны серы только тогда, когда вокруг все серое.

Цветовые круги Гете и Иттена

Исаак Ньютон считал, что свет может быть только белым, а цвет – индивидуальная реакция человека на длину волны света. Гете, великий поэт и мыслитель, считал исследование цвета важнейшим делом своей жизни, он, в отличие от Ньютона, был уверен, что цвет объективно существует. Строго научного решения этого спора до сих пор нет, но цветовой круг Гете не просто есть, им пользуются дизайнеры, архитекторы, художники и фотографы (см. рис. 3).

Рис. 3. Цветовой круг Гете, в котором монохромные цвета группируются каждый в своем секторе, разбеливаясь от края к центру.