الدرس يتكلم بالتفصيل عن مفهوم الإضاءة و كيفية و ضعها في المشهد , هذا الدرس مفيد جدا لاي مصمم جرافيكس علي اي برنامج و ليس قاصرا علي الماكس .
يتكون الدرس من 4 أجزاء :
1ـ خصائص الضوء .
2ـ إتجاه الإضاءة .
3ـ الإضاءة الطبيعية .
4ـ الإضاءة الداخلية .
بسم الله نبدأ :
الجزء الأول :خصائص الضوء
خلال هذا الدرس سَأَستعملُ تخطيط كرة بيضاء على الارضية البيضاءِ لشرح تصرف الضوءَ في الاوقات اليومية المختلفة :
هذا التصميم يصور فترة العصر المشمس.
مصادر الاضاءة في هذا المشهد :
المصدرَ الرئيسيَ للضوءِ هو الشمسُ،
بينما السماء الزرقاء تعتبر مصدر ثاني للضوءِ و لكن بخصائص ِمختلفةِ ً.
بَعْض الضوءِ ينعكس أيضاً بين الارضية البيضاء والكرةَ وتعتبر المصدر الثالث للضوءِ.
إنّ الضوءَ الاقوي يأتي مِنْ الشمسِ sunlight ولونه أبيض ,يأتي من مصدر صغير، وهوالذي يسبب ظلال حادة الاطراف . أما المصدر الثاني (السماء الزرقاء skylight) وهي مصدر ضوء كبير جداً وينتج منه ظلالُ ناعمةُ جداً (التي في أيّ حالٍ منَ الأحوالِ تخفى بالكامل بالضوءِ المباشرِ القادم مِنْ الشمسِ). سنتكلم لاحقا بالتفصيل ً حول حجم مصادرِ الضوء والظلال ، ولكن كل ما يهمنا الآن هو أن المصدر الصغير يعطي ظلال حادة الأطراف.
الاضاءة القادمة مِنْ السماءِ الزرقاءِ لَها لون قوي جداً و لذلك فهي تؤثر علي كل شئ في هذا المشهد. ظل الكرة ازرق لأنها مُنَارةُ باضاءة السماء الزرقاءِ، (لان الظل لا يصل له اضاءة الشمس البيضاء ). أجزاء الكرةِ التي لَيستْ في ضوء الشمس المباشرِ تتلون أيضاً باللون الأزرق لأنهم يضيؤونَ بالسماءِ الزرقاءِ.
أخيراً الضوء الذي ينعكسُ بين الارضية ِ والكرةِ أيضاً بالدرجة الأولى أزرقُ (بالرغم من أنَّ الارضية والكرة بيضاء) ,حيث ان الضوء الازرقُ هو الذي يُعْكَسُ علي الأجسامِ البيضاءِ, لاحظ أن الاسطح المتلاصقة يكون نصيبها هو الاكبر من الضوء المنعكس عن الاسطح البعيدة عن بعضهم ، لذلك الجزء السفلي للكرةِ أخفُ لونا مِنْ المركزِ لأنه أقربُ للارضية البيضاءُ.
إنّ المناطقَ الأظلمَ في الصورةِ هي قاعدةَ الظِلِّ والحد الفاصل بين مناطقِ نورِ الشمس والظِلِّ على الكرةِ: هذا الحد يدعى terminator.
إنّ قاعدةَ الظِلِّ مُظلمُة جداً لأنها لا يصل لها أي ضوء من الشمس, بالاضافة إلي أن الكرةِ تخفى عنها ضوء السماء وكذلك الاضوء المنعكس من الكرة و الارضية ً.
أما الطرف الأخر للظِلِّ فهو أخفُ لأنه يتلقى ضوءَ أكثرَ مِنْ السماءِ , و يتلقى أيضا الضوءَ المنعكس مِنْ الكرةِ.
لماذا terminator المنطقة الأظلم على الكرةِ؟
جزئياً بسبب تأثيرِ المقارنةِ أو التباين ، حيث انه قُرْيب إلى الجانبِ اللامعِ جداً مِنْ الكرةِ المتأثر بنورِ الشمس ولهذا يَبْدو أظلمَ، لكن أيضاً هو يَستلمُ أقل ضوء منعكس من الارضية البيضاءِ.
(على خلاف بقيّة الكرةِ، التي تستقبل إمّا ضوء شمس أَو الضوء المنعَكس مِنْ الارضية البيضاءِ) .
لماذا ضوء السماء أزرقِ ؟
الضوء المرئي يُكَوّنُ من جسيمات متناهية الصغر تدعى (الفوتوناتَ)، هذه الجسيمات لَها أطوالُ موجة مختلفةُ تَعتمدُ على لونِهم ( يَشتملُ الضوءُ الأزرق على الفوتونات ذات الأطوالِ الموجية القصيرة بينما الضوء الأحمريشتمل على الفوتونات ذات الأطوالِ الموجية الطويلةِ).
الضوء الأبيض القادم مِنْ الشمسِ يتكون من طيف مستمر مِنْ الألوانِ الذي ينقسمُ إلى ألوانِ قوس قزحِ (ترتيبها تنازليا من حيث الاطوال الموجية : الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي). وخليط هذه الألوانِ ينتجُ اللون الأبيضَ.
على أية حال الذي يَحْدثُ للضوء عندما يُسافرُ خلال الغلاف الجوي للأرضِ هو أن الموجات الضوئيةِ الأقصرِ(الضوء الأزرق) تُصبحُ متفرّقةً, غلافنا الجوي يتكون مِنْ الغازاتِ المُخْتَلِفةِ والذرّاتِ والجزيئاتِ .
الفوتونات تُسافرُ خلال الغلاف وتَصطدمُ بهذه الجزيئاتِ الذرّيةِ و نتيجة لهذا الإصطدام ستنحرف الفوتوناتَ ويَجْعلُهم ينعكسون في الإتّجاهِ الآخر, الأطوال الموجة الاقصر تنحرف أكثر من الاطوال الموجية الطويلة ، و لذلك فإن الفوتونات المتفرّقة بِكُلّ الإتجاهات بهذه الإصطداماتِ زرقاء بالدرجة الأولى.
في اليوم النهاري الصافي , الضوء الازرق ينعكس في الغلاف الجوي و يضئ كل شئ من حولنا.
الأطوال الموجية الأطول (مثل الاحمر) يُمْكِنُ أَنْ يُسافر أبعد خلال الجوِّ بدون أنْ يحدث له تشتت .ولهذا غروب الشمس أحمر.
في نهايه رحلة ضوء الشمس خلال سفره في طبقات الهواء السميكة يكون قد تشتت الكثير من الضوء الأزرق ، والضوء الباقي هو أحمرُ بالدرجة الأولى.
إنّ تأثيرَ الفوتوناتِ الزرقاءِ المتشتتة بِكُلّ الإتجاهات, أنّ الجوِّ يَتوهّجُ بالضوءِ الأزرقِ، وهذا التأثير واضح جداً مِنْ الفضاءِ.
هذا الضوءِ الأزرقِ قوي بما فيه الكفايةُ لإنارة المناطقِ الذي لَيستْ في ضوء الشمس المباشرِ، لهذا السبب يُمْكِنك أَنْ تَرى وأنت في منطقة الظِلِّ المفتوحِ.
الظلال في هذه الصورةِ لَها لون أزرق قوي لأنهم يُنارونَ بالسماءِ الزرقاءِ.
إنعكاسات الضوء :
عندما يصطدم ضوء أبيض يسطح ما فإنه إما ينعكس أو يمتص داخله ( إعتمادا على لون هذا السطح )، أي جسم أبيض سَيَعْكسُ كُلّ الأطوال الموجة بالتساوي ، بينما الجسم الأسود سَيَمتصُّهم كلهم .
عندما يصطدم الضوء الابيض مع سطح أحمر فإن الاطوال الموجية الزرقاء و الخضراء هي التي تمتص بينما الضوءُ الأحمرُ هو الذي ينعكس (أَنا فَقَطْ أَستعملُ الألوانَ الأساسيةَ، بدلاً مِنْ الطيفِ الكاملِ ، لأجل التبسيط).
إذن لو أنَّ ضوء أبيض اصطدم بسطح أحمر فإن الفوتوناتَ التي ستنعكس من هذا السطحِ ستكون حمراء .
إذا اصطدمت هذه الفوتوناتِ بسطحَ آخر في طريقِهم سَيُنيرونَه بالضوءِ الأحمرِ. هذه الظاهرةِ تُدْعَى Radiance، وألوان الأجسامِ المجاورةِ ستُؤثّرُ على بعضهم البعض بسبب هذه الظاهرة.
الضوءَ القادم مِنْ النافذة يعكس لونَ الخشبَ على الحائطِ.
التألق Radiance تأثيره غير ملحوظ، وهو يَأْخذُ الكثير مِنْ الضوءِ لكي يظهر.
في الضوءِ الناعمِ أَو الخافتِ قَدْ لا يَكُون مرئي مطلقاً، على أية حال في الضوءِ اللامعِ يمكنه أَنْ يُضيفَ الكثير مِنْ الالوان إلى الأجسامِ التى يؤثر عليها .
لو أن الضوءِ انعكس بين أجسامِ لها نفس اللونِ يُمْكِنُ أَنْ يَخْلقَ تأثيرَ مشبع جداً ِ، يَجْعلُ وهجَ اللونَ واضح جدا ( أنت يُمْكِنُ أَنْ تَرى هذه الظاهرةِ أحياناً في ضوءِ الشمس اللامعِ).
يتكون الدرس من 4 أجزاء :
1ـ خصائص الضوء .
2ـ إتجاه الإضاءة .
3ـ الإضاءة الطبيعية .
4ـ الإضاءة الداخلية .
بسم الله نبدأ :
الجزء الأول :خصائص الضوء
خلال هذا الدرس سَأَستعملُ تخطيط كرة بيضاء على الارضية البيضاءِ لشرح تصرف الضوءَ في الاوقات اليومية المختلفة :
هذا التصميم يصور فترة العصر المشمس.
مصادر الاضاءة في هذا المشهد :
المصدرَ الرئيسيَ للضوءِ هو الشمسُ،
بينما السماء الزرقاء تعتبر مصدر ثاني للضوءِ و لكن بخصائص ِمختلفةِ ً.
بَعْض الضوءِ ينعكس أيضاً بين الارضية البيضاء والكرةَ وتعتبر المصدر الثالث للضوءِ.
إنّ الضوءَ الاقوي يأتي مِنْ الشمسِ sunlight ولونه أبيض ,يأتي من مصدر صغير، وهوالذي يسبب ظلال حادة الاطراف . أما المصدر الثاني (السماء الزرقاء skylight) وهي مصدر ضوء كبير جداً وينتج منه ظلالُ ناعمةُ جداً (التي في أيّ حالٍ منَ الأحوالِ تخفى بالكامل بالضوءِ المباشرِ القادم مِنْ الشمسِ). سنتكلم لاحقا بالتفصيل ً حول حجم مصادرِ الضوء والظلال ، ولكن كل ما يهمنا الآن هو أن المصدر الصغير يعطي ظلال حادة الأطراف.
الاضاءة القادمة مِنْ السماءِ الزرقاءِ لَها لون قوي جداً و لذلك فهي تؤثر علي كل شئ في هذا المشهد. ظل الكرة ازرق لأنها مُنَارةُ باضاءة السماء الزرقاءِ، (لان الظل لا يصل له اضاءة الشمس البيضاء ). أجزاء الكرةِ التي لَيستْ في ضوء الشمس المباشرِ تتلون أيضاً باللون الأزرق لأنهم يضيؤونَ بالسماءِ الزرقاءِ.
أخيراً الضوء الذي ينعكسُ بين الارضية ِ والكرةِ أيضاً بالدرجة الأولى أزرقُ (بالرغم من أنَّ الارضية والكرة بيضاء) ,حيث ان الضوء الازرقُ هو الذي يُعْكَسُ علي الأجسامِ البيضاءِ, لاحظ أن الاسطح المتلاصقة يكون نصيبها هو الاكبر من الضوء المنعكس عن الاسطح البعيدة عن بعضهم ، لذلك الجزء السفلي للكرةِ أخفُ لونا مِنْ المركزِ لأنه أقربُ للارضية البيضاءُ.
إنّ المناطقَ الأظلمَ في الصورةِ هي قاعدةَ الظِلِّ والحد الفاصل بين مناطقِ نورِ الشمس والظِلِّ على الكرةِ: هذا الحد يدعى terminator.
إنّ قاعدةَ الظِلِّ مُظلمُة جداً لأنها لا يصل لها أي ضوء من الشمس, بالاضافة إلي أن الكرةِ تخفى عنها ضوء السماء وكذلك الاضوء المنعكس من الكرة و الارضية ً.
أما الطرف الأخر للظِلِّ فهو أخفُ لأنه يتلقى ضوءَ أكثرَ مِنْ السماءِ , و يتلقى أيضا الضوءَ المنعكس مِنْ الكرةِ.
لماذا terminator المنطقة الأظلم على الكرةِ؟
جزئياً بسبب تأثيرِ المقارنةِ أو التباين ، حيث انه قُرْيب إلى الجانبِ اللامعِ جداً مِنْ الكرةِ المتأثر بنورِ الشمس ولهذا يَبْدو أظلمَ، لكن أيضاً هو يَستلمُ أقل ضوء منعكس من الارضية البيضاءِ.
(على خلاف بقيّة الكرةِ، التي تستقبل إمّا ضوء شمس أَو الضوء المنعَكس مِنْ الارضية البيضاءِ) .
لماذا ضوء السماء أزرقِ ؟
الضوء المرئي يُكَوّنُ من جسيمات متناهية الصغر تدعى (الفوتوناتَ)، هذه الجسيمات لَها أطوالُ موجة مختلفةُ تَعتمدُ على لونِهم ( يَشتملُ الضوءُ الأزرق على الفوتونات ذات الأطوالِ الموجية القصيرة بينما الضوء الأحمريشتمل على الفوتونات ذات الأطوالِ الموجية الطويلةِ).
الضوء الأبيض القادم مِنْ الشمسِ يتكون من طيف مستمر مِنْ الألوانِ الذي ينقسمُ إلى ألوانِ قوس قزحِ (ترتيبها تنازليا من حيث الاطوال الموجية : الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي). وخليط هذه الألوانِ ينتجُ اللون الأبيضَ.
على أية حال الذي يَحْدثُ للضوء عندما يُسافرُ خلال الغلاف الجوي للأرضِ هو أن الموجات الضوئيةِ الأقصرِ(الضوء الأزرق) تُصبحُ متفرّقةً, غلافنا الجوي يتكون مِنْ الغازاتِ المُخْتَلِفةِ والذرّاتِ والجزيئاتِ .
الفوتونات تُسافرُ خلال الغلاف وتَصطدمُ بهذه الجزيئاتِ الذرّيةِ و نتيجة لهذا الإصطدام ستنحرف الفوتوناتَ ويَجْعلُهم ينعكسون في الإتّجاهِ الآخر, الأطوال الموجة الاقصر تنحرف أكثر من الاطوال الموجية الطويلة ، و لذلك فإن الفوتونات المتفرّقة بِكُلّ الإتجاهات بهذه الإصطداماتِ زرقاء بالدرجة الأولى.
في اليوم النهاري الصافي , الضوء الازرق ينعكس في الغلاف الجوي و يضئ كل شئ من حولنا.
الأطوال الموجية الأطول (مثل الاحمر) يُمْكِنُ أَنْ يُسافر أبعد خلال الجوِّ بدون أنْ يحدث له تشتت .ولهذا غروب الشمس أحمر.
في نهايه رحلة ضوء الشمس خلال سفره في طبقات الهواء السميكة يكون قد تشتت الكثير من الضوء الأزرق ، والضوء الباقي هو أحمرُ بالدرجة الأولى.
إنّ تأثيرَ الفوتوناتِ الزرقاءِ المتشتتة بِكُلّ الإتجاهات, أنّ الجوِّ يَتوهّجُ بالضوءِ الأزرقِ، وهذا التأثير واضح جداً مِنْ الفضاءِ.
هذا الضوءِ الأزرقِ قوي بما فيه الكفايةُ لإنارة المناطقِ الذي لَيستْ في ضوء الشمس المباشرِ، لهذا السبب يُمْكِنك أَنْ تَرى وأنت في منطقة الظِلِّ المفتوحِ.
الظلال في هذه الصورةِ لَها لون أزرق قوي لأنهم يُنارونَ بالسماءِ الزرقاءِ.
إنعكاسات الضوء :
عندما يصطدم ضوء أبيض يسطح ما فإنه إما ينعكس أو يمتص داخله ( إعتمادا على لون هذا السطح )، أي جسم أبيض سَيَعْكسُ كُلّ الأطوال الموجة بالتساوي ، بينما الجسم الأسود سَيَمتصُّهم كلهم .
عندما يصطدم الضوء الابيض مع سطح أحمر فإن الاطوال الموجية الزرقاء و الخضراء هي التي تمتص بينما الضوءُ الأحمرُ هو الذي ينعكس (أَنا فَقَطْ أَستعملُ الألوانَ الأساسيةَ، بدلاً مِنْ الطيفِ الكاملِ ، لأجل التبسيط).
إذن لو أنَّ ضوء أبيض اصطدم بسطح أحمر فإن الفوتوناتَ التي ستنعكس من هذا السطحِ ستكون حمراء .
إذا اصطدمت هذه الفوتوناتِ بسطحَ آخر في طريقِهم سَيُنيرونَه بالضوءِ الأحمرِ. هذه الظاهرةِ تُدْعَى Radiance، وألوان الأجسامِ المجاورةِ ستُؤثّرُ على بعضهم البعض بسبب هذه الظاهرة.
الضوءَ القادم مِنْ النافذة يعكس لونَ الخشبَ على الحائطِ.
التألق Radiance تأثيره غير ملحوظ، وهو يَأْخذُ الكثير مِنْ الضوءِ لكي يظهر.
في الضوءِ الناعمِ أَو الخافتِ قَدْ لا يَكُون مرئي مطلقاً، على أية حال في الضوءِ اللامعِ يمكنه أَنْ يُضيفَ الكثير مِنْ الالوان إلى الأجسامِ التى يؤثر عليها .
لو أن الضوءِ انعكس بين أجسامِ لها نفس اللونِ يُمْكِنُ أَنْ يَخْلقَ تأثيرَ مشبع جداً ِ، يَجْعلُ وهجَ اللونَ واضح جدا ( أنت يُمْكِنُ أَنْ تَرى هذه الظاهرةِ أحياناً في ضوءِ الشمس اللامعِ).
