Umělé světlo - 3. Horké zdroje - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

17. srpna 2007, 00.00 | Mezi tradiční a dávno objevené zdroje světla patří tzv. horké zdroje, kde je produkce světla vedlejším produktem hoření nebo rozžhavení. Patří mezi ně oheň, svíčky, lampy atp. a asi dnes nejrozšířenější klasické žárovky a halogeny.

::Umělé světlo - 1. Základní charakteristika
::Umělé světlo - 2. Barva umělých zdrojů světla a její korekce
::Umělé světlo - 3. Horké zdroje
::Umělé světlo - 4. Zářivky a úsporky
::Umělé světlo - 5. Kombinované osvětlení

Hořící zdroje
Jako hořící zdroje je možné označit oheň, louče, lampy, svíčky, ohňostroje atp. Dnes již nelze předpokládat cílené nasvícení těmito zdroji světel, a tak se používají zejména pro dekoraci. Pomocí nich je možné docílit řady zajímavých efektů, i když množství světla (snad s výjimkou velkého ohně) jimi produkované je velmi malé. Při snímání v jejich světle se tak budete potýkat s problematickou expozicí a pro kvalitní snímek je stativ obvykle nutností.

Svíčky, lampy či dokonce oheň bývají velmi dekorativní a mají svoji neopakovatelnou náladu. Produkují ale velmi červené a slabé světlo, díky čemuž bývá problematická expozice. Zde ISO 800, čas 1/8 sec, clona f/2.5, stativ, zezadu zleva slabě přisvíceno žárovkou. Vyvážení bílé nastaveno na žárovku (tungsten, ), což částečně potlačilo červenou barvu svíčky a zachovalo přirozenou barvu pleti.

Chcete-li zachovat atmosféru vytvořenou hořícími zdroji, vypněte zcela nekompromisně blesk, a to i přesto, že ho automatika bude tvrdošíjně zapínat. Nastavení správné expozice je trochu oříšek a je poměrně riskantní se spoléhat na automatiku. Z logiky své funkce se automatika snaží dosáhnout expozicí v průměru středně šedý snímek (tak pracuje), a tak budou obvykle světelné zdroje (např. svíčky) hodně přeexponovány a snímek celkově příliš světlý. Snaha automatiky o šedou povede také k příliš dlouhým expozičním časům těžko udržitelným z ruky a vylučující jakýkoliv pohyb. Je proto lepší exponovat ručně v manuálním režimu (M) a snímek kontrolovat na displeji a histogramu. Nemá-li váš fotoaparát manuální režim, je obvykle vhodné nastavit expoziční kompenzaci kolem -1 EV.

Bodové světelné zdroje (zde svíčky) mají obrovský světelný kontrast relativně ke svému okolí. Budou tak vždy přeexponovány, což je vidět i na špičce vpravo na histogramu (B). Zbytek snímku je ale podexponován (těžiště celého snímku je vlevo na histogramu, A). Kompromis mezi celkovou expozicí snímku a mírou přeexponování svíček je jen těžko dosažitelný automatikou. Automatiky mají obvykle tendenci vytvořit subjektivně moc světlý snímek. Zde ISO 320, clona f/2.4, čas 1/30 sec z ruky, vyvážení bílé AUTO.

Odhad automatiky silně závisí na velikosti světelného zdroje. Je-li světelný zdroj plošně velký (často oheň), začne automatika nastavovat expozici poměrně správně. Je proto skutečně vhodné kontrolovat displej a histogram. Pokud chcete červenou barvu ohně spíše zdůraznit, nastavte vyvážení bílé na den (daylight, sunny, ). Naopak chcete-li červenou částečně potlačit, nastavte vyvážení bílé na žárovku (tungsten, ).

Ne nebojte se, při tomto snímku nikdo neuhořel. Jedná se o fotografii z podhledu skrze oheň, kdy postava na snímku nebyla v ohni, ale v bezpečné vzdálenosti za ním. Na snímku je také vidět, jak relativně k barvě ohně je obloha i v noci modrá.

Žárovka (Incandescent light bulb)
Žárovky jsou levný a tradiční zdroj umělého světla. Postupem času se však zejména venku a ve velkých interiérech přestávají používat a jsou nahrazovány efektivnějšími zářivkami. Princip produkce světla žárovkou spočívá v průchodu elektrického proudu tenkým wolframovým vláknem, které se tím silně ohřívá na teplotu kolem 2000 až 3000 K, a tím září ve viditelné a infračervené oblasti. Skleněná baňka kolem vlákna zabraňuje přístupu vzdušného kyslíku k vláknu, a tím omezuje jeho oxidaci.

Klasická žárovka s klasickou šroubovací paticí E27 patří mezi nejrozšířenější světelné zdroje v domácnostech a většině menších interiérů.

Žárovky je poměrně snadné vyrobit pro široký rozsah napětí – od několika voltů do stovek voltů, přičemž stačí upravit konstrukci vlákna tak, aby provozní napětí právě vyvolalo vhodné rozžhavení. Žárovky jsou proto levné a jednoduché, ale mají poměrně malou účinnost a životnost. Například Philips uvádí u své standardní 40W žárovky světelný tok 410 lumenů (o jednotce lumen viz článek o fotometrii) a průměrnou životnost 1000 hodin. Vzhledem k tomu, že životnost žárovek klesá s výkonem, je poměrně obtížné vyrobit žárovku nad cca 200 W. Proto se obvykle klasické žárovky jako cílené fotografické zdroje nepoužívají.

Pro generování světla se u žárovky používá elektrickým proudem rozžhavené wolframové vlákno. Vlákno má teplotu "jen" kolem 3000 K, a proto je světlo červené (vyvážení bílé zde nastaveno na ).

Žárovka v interiéru
S žárovkami se často setkáte jako se zdrojem světla v interiérech. Problematika vyvážení bílé i expozice byla již diskutována, a proto jen pamatujte, že:

• Na barvu světla v místnosti má dramatický vliv nejen světlo produkované žárovkami, ale i barvy všech stínítek použitých u žárovek a barva zdí a předmětů, od kterých se světlo žárovek odráží. Výsledná barva je tak často neodhadnutelná a jediné řešení při snaze o barevnou věrnost je vyvážení bílé na střední šedou.
• Divák při pozorování fotografií pořízených v umělém světle je poměrně tolerantní na červený posun, a proto není nutné barvu za každou cenu 100% kompenzovat. Zbytkový červený posun způsobený ne zcela 100% vykompenzovanými žárovkami bude působit teple a jeho tolerovaná velikost je věcí osobního vkusu a záměru.
• Žárovky a jejich bezprostřední okolí budou vždy na snímku přeexponovány, a tak se budou jevit bíle. To však není díky správnému vyvážení bílé, ale díky velké přeexpozici, kde se zcela ztrácí barva. Barva světla bude na fotografii vidět zejména na světlých předmětech dále od zdrojů světla.

Na barvu světla v interiéru má vliv i barva zdí a barva stínítek světel. Často tak vzniká "podivná" barva, zejména ve sklepích, dřevěných chatách, srubech atp.

Žárovka jako předmět fotografie
Klasické žárovky se vzhledem ke svému malému výkonu příliš nehodí jako fotografické osvětlení, ale protože se snadno ovládají i regulují a jsou k dispozici i pro bezpečná napětí kolem 12V, mohou se stát přímo předmětem fotografie či nástrojem na pokusy. Experimentovat proto můžete s barevnými žárovkami, s různými světelnými sítěmi či hady, můžete snadno a cíleně nasvětlovat malé části scény (například makro) malými lampičkami či přímo malovat světlem silnou bateriovou svítilnou atp.

Žárovky mohou být i předmětem fotografie či sloužit k zvláštním světelným efektům. Nejste-li ale elektrikáři, používejte jen bezpečné napětí.

Halogen (Tungsten-halogen lamp)
Princip generování světla halogenovou žárovkou je zcela stejný jako u běžné žárovky s tím rozdílem, že wolframové vlákno je uzavřeno v malé skleněné objímce vyplněné halogenovým plynem. Díky specifické chemické reakci mezi vláknem a plynem dochází k podstatnému prodloužení životnosti vlákna a je též možné rozžhavit vlákno na vyšší teplotu při zachování jeho životnosti. Vyšší teplota vlákna přitom produkuje intenzivnější a bělejší světlo. Například Philips uvádí u svého lineárního 200W halogenu světelný tok 3200 lumenů a barevnou teplotu 2900 K.

Kvůli vyšší teplotě vlákna se ale halogenové žárovky velmi zahřívají, a tak jak konstrukce skleněné baňky, tak konstrukce patice a vlastního světla s tím musí počítat. Halogenová žárovka může také produkovat UV záření, které se obvykle skleněným krytem filtruje. Střední životnost halogenové žárovky se uvádí kolem 2000 hodin, což je zhruba dvojnásobek životnosti běžné žárovky.

Vlákno halogenové žárovky je uzavřeno v baňce s halogenovým plynem. Keramická patice potom slouží k elektrickému připojení. Celá konstrukce musí počítat s vysokými provozními teplotami.

Halogen ve fotografickém studiu
Halogenové žárovky jsou velmi oblíbené. Používají se v interiérech, ve světlometech aut, pro nasvícení venkovních objektů, ale hojně i ve fotografii. Pomocí světel s halogenovými žárovkami se dá levně postavit domácí studio a používají se i jako pilotní žárovky v profesionálních zábleskových zařízeních. Na trhu jsou běžně k dispozici halogeny o příkonu 500W, které produkují již dostatečně silné světlo pro běžnou studiovou nebo interiérovou fotografii. Velkou výhodou halogenových světel na rozdíl od zábleskových zařízení je, že jsou to světla trvalá, a tudíž je stále vidět výsledek nasvícení. Vyžadují ale stejně jako záblesková zařízení difuzér.

Halogenové lampy (stavební reflektory) včetně stojanu jsou velmi levné a světlo je dostatečně silné pro studiové snímky. Vyžadují ale difuzér realizovatelný např. fotografickým deštníkem.

Nevýhodou halogenových žárovek je, že pracují při vysokých teplotách, a tak mohou způsobit požár nebo popálení. Zejména při pokusech o instalaci vhodného difuzéru před nebo kolem halogenů vzniká velké nebezpečí. Vhodné řešení je umístit do dostatečné vzdálenosti, minimálně 30 cm od halogenu a jeho krytu, fotografický deštník, který slouží buď jako difuzér, nebo jako odražeč, a tím zvětšuje zdroj světla. Bez podobných difuzérů nebo odražečů je přímé světlo halogenů obvykle příliš tvrdé a vytváří ostré stíny a lesky. Podrobněji viz článek o kvalitě světla.

I tento snímek vznikl v improvizovaném studiu a ve světle halogenových reflektorů. Na výsledné fotografii není samozřejmě druh použitého světla nijak znát, s halogeny se ale kvůli jejich teplotě hůře manipuluje.

Při manipulaci s halogenovými žárovkami je třeba dbát zvýšené opatrnosti. Jednak není rozumné manipulovat s žárovkami ještě horkými, ale též není vhodné dotýkat se prsty skla byť studených halogenů. Pot a mastnota, která ulpí na skleněné baňce halogenu, může po zahřátí halogenu narušit jeho skleněnou baňku a v konečném důsledku může vést až k prohoření skla a v některých případech až k explozi halogenu. Proto je třeba manipulovat s halogeny v rukavicích nebo pomocí papírového ubrousku a dotýkat se pokud možno jen jeho porcelánových částí. Pokud se dotknete skleněné baňky, je nutné ji lihem odmastit a pečlivě před použitím vysušit.