Дэвид Килпатрик — Свет и освещение читать онлайн

12 3 4 5 6 7 …55

Предисловие редактора перевода

Настоящая книга — не первая в серии практических руководств по фотографии, выпускаемых издательством «Мир». Но именно она, пожалуй, касается самой сути этого вида искусства — грамотной оценки и использования света. Без света просто не существует фотографии, ведь само это слово в точном переводе означает «светопись». И разница между хорошей и плохой фотографией, когда все другие, более рутинные этапы ее получения выполнены достаточно квалифицированно, будет определяться только способностью фотографа выигрышно использовать имеющиеся условия освещения или сознательно и творчески управлять ими. Осознанная и кропотливая, подчас совершенно индивидуальная работа со светом — вот тот резец, которым опытный фотограф, подобно скульптору, воплощает свой творческий замысел.

Написанная опытным фотографом-практиком, эта книга рассказывает о свете и освещении в фотографии. Как и другие практические зарубежные руководства, она не перегружена теорией, не уводит читателя в дебри многочисленных альтернатив. Ее цель иная — на конкретных примерах показать, как свет и освещение могут преобразить фотографию и что дает фотографу современная техника для управления этим выразительным средством. Почти всем своим содержанием она связана как с техническим, так и с творческим аспектами работы, а все рутинные проблемы, например определение экспозиции или фокусировка, предполагаются либо уже знакомыми читателю, либо в достаточной мере автоматизированными. Доступный и наглядный стиль изложения, конкретность, которую мы пытались сохранить и даже несколько акцентировать в русском переводе, делают книгу безусловно полезной и интересной и для начинающих любителей, особенно для тех, кто стремится сразу обратиться к изучению огромного опыта больших мастеров или просто грамотных фотографов.

Автор охватывает весь диапазон условий освещения — от искусственного освещения мощными студийными электронными вспышками и простыми приборами с лампами накаливания до подчас неконтролируемого дневного освещения и освещения в глубоких сумерках. Для большинства наших читателей имеющееся и особенно естественное освещения более важны, чем рафинированные условия специальной студии. Такое же отношение, как отмечает автор, присуще и многим зарубежным фотографам, включая профессионалов. Поэтому значительное место в книге отводится систематизации и «узнаванию» типичных условий естественного освещения, практическим советам по их оптимальной реализации. С этими вопросами тесно связана и достаточно новая даже для зарубежных публикаций проблема управления дневным светом с помощью отражающих и поглощающих панелей — перспективная и широкодоступная технология, которая может быть полезной как в любительских, так и в профессиональных условиях. Такой подход открывает совершенно новые возможности обеспечения оптимальных условий освещения в случаях, которые раньше рассматривались как неконтролируемые. Традиционной технике в книге тоже уделяется значительное внимание. Предлагаемый в этом случае материал позволяет не только повысить уровень работы в профессиональной студии, но при желании умело организовать и любительскую студию.

Читая книгу, уделите внимание иллюстрациям. Подписи к ним часто разъясняют основной текст, а тематические подборки могут служить своего рода подсказками не только начинающим, но и более опытным фотографам. Такова, например, развернутая иллюстрированная схема съемки портрета и натюрморта, в каждом варианте которой специальной организацией освещения выделяется тот или иной изобразительный момент. В этих примерах проявляется и еще одно достоинство книги — постоянное соотнесение технических рекомендаций с творческой стороной замысла, демонстрация их неразрывной связи. Для мягкого и пластичного портрета молодой блондинки неприемлемы схемы освещения, которые являются наилучшими при съемке волевого лица молодого мужчины, а подчеркивание формы и тональности натюрморта может потребовать принципиально различных решений в зависимости от конкретного вида изделия или предмета.

В большинстве своих примеров и советов автор тяготеет к обычной фотографии, в особенности к двум ее наиболее близким зарубежной коммерческой деятельности видам: портретной и рекламной съемке. Эти случаи рассматриваются наиболее тщательно, с указанием специфических трудностей и особенностей. Подобные рекомендации, по-видимому, представляют для наших фотографов-профессионалов особый интерес, так как почти полное отсутствие соответствующих пособий в отечественной литературе и весьма высокий уровень зарубежного опыта в этих областях могут значительно облегчить их работу. В тех случаях, когда это связано с какой-либо спецификой, даются практические рекомендации для киносъемок и видеосъемок. При этом почти все рекомендации вдумчивый читатель может в значительной степени перенести на конкретные условия своей работы.

Для советского читателя не все советы автора реализуемы. В отсутствие некоторых, особенно студийных, типов осветителей и насадок, автоматизированных систем и приспособлений затрудняется, и не только для любителя, реальное воплощение многих интересных идей. Но даже в таких казалось бы безвыходных положениях конкретный совет дает возможность творчески преобразовать идею под имеющееся оборудование или натолкнуть на путь создания достаточно полноценных заменителей. Наиболее важны здесь накопленный опыт, умение предостеречь от ловушек, способных неожиданно погубить результаты уникальной работы.

И наконец, подобная книга — скорее руководство, а не учебник. Как по учебнику грамматики невозможно научиться писательскому мастерству, так и по такому руководству — фотографическому искусству. Поэтому, чем в меньшей степени вы будете относиться к ней как сборнику бесспорных прописей и чем в большей степени рассматривать ее как материал к творческому размышлению, дополняя его собственным творческим опытом — неизбежными потерями и бесценными находками, — тем более полезную роль сыграет эта книга в вашем творческом становлении. И здесь еще раз нелишне напомнить одну из редких бесспорных истин искусства вообще: собственного опыта и умения не заменить ничем.

А. Шеклеин.

Свет и изображения

Видимый свет дает нам наиболее полное отображение или воспроизведение действительности. Зрение снабжает мозг человека значительно большим объемом информации, чем любой другой орган чувств, а наша способность обрабатывать зрительную информацию развита наиболее сильно. Преодолевая один из главных недостатков головного мозга — неспособность сохранять в визуальной памяти все подробности видимою изображения, — человек прошел долгий путь от наскальных рисунков до фотохимического (фотографического) воспроизведения и электронной(видео) записи изображений.

Читать дальше

12 3 4 5 6 7 …55

Свет и освещение в фотографии

Вспомните свои ощущения от процесса ручной печати черно-белых фотографий, когда на ваших глазах на совершенно пустом и белом листе фотобумаги, погруженном в проявитель,  медленно появляется изображение. Получалось настоящее рукотворное чудо. И первые фотографии вызывали суеверное благоговение скорее не сюжетом или умелым использованием изобразительных приемов, а именно фактом своего «чудесного» происхождения.

Но это уже всё в прошлом. В наше время, с приходом в массы современной автоматической цифровой фототехники, чудо сотворения снимка может легко повторить каждый фотолюбитель. И сейчас фотография – по сути никакое уже не чудо. Она практически перешла из категории чудес в категорию обыденных бытовых вещей. Точно так же, как и мобильный телефон, телевизор, микроволновка или шариковая ручка. Плохо это или хорошо? Как ни странно, для фотографии как искусства, исчезновение ореола «чудесности» пошло только на пользу. Теперь, рассматривая снимок, мы в первую очередь обращаем внимание на то, как хорошо задуман и умело реализован сюжет на фотографии. Удачно ли переданы эмоции и ощущения. Естественными ли отображены цвета и тональности. И насколько удалось фотографу подобрать такое освещение для объекта съёмки, чтобы в нужной мере выявить форму, фактуру и объём объекта съёмки.

Проанализировав список слагаемых хорошей фотографии, мы подходим к важному выводу. Для того, чтобы фотография получилась, чтобы изображение на снимке было близко к нашим зрительным ощущениям, недостаточно одной эмоциональной составляющей, даже если она дополнена хорошим композиционным решением снимка. В светописи одно из самых главных слагаемых – это свет и его характеристики. А значит – сложно недооценить умение фотографа правильно видеть, оценивать и виртуозно использовать имеющееся освещение (или создавать искусственное). Важно следить и за техническими характеристиками света. Поэтому, рассматривая тему света и освещения, есть смысл все световые характеристики разделить на три независимые группы. Это цветовые, количественные и качественные характеристики света. Рассмотрим их по очереди.

цветовые характеристики света

баланс белого и настройка матрицы

автоматический баланс белого

пользовательский баланс белого

количество света и экспонометрия

помогаем экспонометру

HDR-снимки

направление света

мягкий и жёсткий свет

 

Цветовые характеристики света

Цветовые характеристики света – это соотношение количества разных лучей света в спектре источника, освещающего наш объект съёмки. Очевидно, что источники света, с которыми мы сталкиваемся в нашей жизни, имеют заметно отличающиеся друг от друга характеристики. И это легко увидеть, если расположить несколько разных источников света рядом друг с другом. К примеру, лампа накаливания по сравнению с дневным освещением окажется откровенно желтой, а «экономные» (люминесцентные) лампы «дневного» и «теплого» света, установленные в один светильник, воспринимаются как сине-голубые и желто-розовые. Хотя, если объект съёмки освещается только одним источником света, наши глаза отлично адаптируются к его цветовым характеристикам. Такая особенность нашего зрения позволяет точно определять цвета окружающих предметов практически при любом освещении.

Баланс белого, как и зачем

К сожалению, матрица цифрового аппарата сама по себе так легко приспосабливаться не умеет. А значит – её цветовосприятие нуждается в настройке при помощи меню «баланса белого». Собственно «баланс белого» – это и есть передача матрицей света, состоящего из разного количества лучей синей, зеленой и красной областей спектра видимого света. А настройка баланса белого – это изменение чувствительности матрицы к лучам красного, синего и зеленого цвета в соответствии с особенностями освещения. К примеру, в спектре дневного («белого») света количество синих, зеленых и красных лучей примерно одинаково. В этом случае, если чувствительность матрицы к синим, зеленым и красным лучам света будет также одинакова, то цветопередача на фотографии будет вполне естественной. Зеленая трава будет передана зеленой, синее небо останется синим, а нейтрально окрашенные предметы не получат нежелательного цветного оттенка. Именно это мы, в общем случае, и понимаем под «естественной цветопередачей».

Состав света ламп накаливания отличается от белого света из-за преобладания в спектре желто-красных лучей и недостаточного количества синих. И, если оставить «дневной» баланс белого при переходе от уличной дневной съёмки к сюжетам, освещаемым лампами накаливания, то картинка будет иметь грубый желтовато-оранжевый оттенок, а синие и фиолетовые цвета практически исчезнут со снимка. Вернуться к нормальной цветопередаче можно, переключив баланс белого на аппарате в положение «лампы накаливания». В этом случае чувствительность матрицы к красно-желтым лучам будет значительно снижена (поскольку их количество в спектре и так избыточно), а чувствительность к лучам синей части спектра, наоборот,  заметно увеличена (так как последние лампой накаливания излучаются в очень малом количестве). В итоге нейтрально окрашенные предметы избавятся от нежелательной оранжевой окраски, а цветопередача предметов остальных цветов максимально приблизится к нашему восприятию.

Автоматический баланс белого

В современных аппаратах предусмотрен и вариант настройки баланса белого в полностью автоматическом режиме, без необходимости вмешательства со стороны фотографа. Пользоваться автобалансом, как и любой другой автоматикой, очень удобно, оперативно и приятно. Однако, к сожалению, режим автобаланса белого не всегда адекватен. Ведь электронная «начинка» даже самого современного фотоаппарата не идёт ни в какое сравнение с нашими мозгом и объёмом жизненного опыта. Существует достаточно ситуаций, когда в режиме автобаланса передача цветов на снимке искажается. В этих случаях цветопередача получается весьма далёкой не только от естественной или желаемой, но даже может выходить за рамки приемлемости. К примеру — тропинка через зелёный луг, занимающий на снимке основную площадь, почему-то приобретает пурпурноватый оттенок, а зелень при этом становится сероватой и пожухшей. Вывод напрашивается сам собой – от услуг автоматики в таких случаях придётся отказываться.

Пользовательский баланс белого

Более «профессиональным» считается режим пользовательской настройки баланса белого по эталону нейтральной окраски (белому листу или серой карте). Этот вариант позволяет в некоторых случаях добиться практически идеальной цветопередачи, но требует гораздо больших трудозатрат и не всегда применим. Впрочем, излишне сильно углубляться в подробности настройки баланса белого мы сейчас не будем. Во-первых, вы уже знаете главный принцип – при настройке баланса белого мы компенсируем повышенной чувствительностью матрицы к синим, например, лучам недостаток их в спектре источника света. И наоборот – излишнее количество, например, жёлтых лучей в спектре источника света не приведет к жёлтому оттенку на фотографии, если матрица к ним будет менее чувствительна. Во-вторых, вполне достоин внимательного прочтения раздел инструкции вашего фотоаппарата, посвященный этой теме. Ну а в-третьих – обсуждению всех нюансов, связанных с передачей цвета и балансом белого (в нашей фотошколе этому посвящено отдельное занятие), достойна отдельная большая статья, которая со временем обязательно будет написана. В любом случае важно понимать, что неоправданно искаженная цветопередача может вызвать у зрителя подсознательное ощущение какой-то неправильности. Которое, в свою очередь, трансформируется в ощущение неправдивости и неприятия ко всему, что изображено на фотографии. А значит – такой зритель уже не сможет (или не захочет) принимать ваши мысли и ощущения, высказанные фотографией, близко к сердцу.

Количество света

Вторая группа технических вопросов, связанных со светом – это его количество. Наше зрение и в этом вопросе решает всё практически незаметно для нас в полностью интуитивно-автоматическом режиме. Мы находим среди окружающих предметов наиболее темные (считаем их «чёрными») и наиболее светлые (называем их для себя «белыми»). Все остальные предметы мы сравниваем по тону с белым и черным. Вроде всё, казалось, просто. Но камера таким путем пойти не может. Поскольку её «сердце» – светочувствительная матрица – не может определять тон объекта съёмки. Она лишь выдает соответствие между количеством попавшего на неё света и уровнем выходного сигнала. И то – лишь в узких рамках так называемого «линейного диапазона» чувствительности матрицы. Поэтому-то при определении количества света, попадающего на матрицу, мы вынуждены пользоваться помощью точного прибора – экспонометра. Экспонометр в автоматическом режиме определяет количество света, отраженного объектом съёмки, и предлагает (или даже сам устанавливает) соответствующее сочетание выдержки и диафрагмы (а иногда – и чувствительности матрицы). Сразу заметим, что даже самый зоркий и чувствительный глаз не в состоянии точно определить количество света и соответствующие ему пару выдержка-диафрагма. Поэтому «самурайскими» методами, без помощи экспонометра, обойтись при съёмке на «цифру» будет очень сложно. И ещё надо сказать, что экспонометр и связанная с ним экспозиционная автоматика в большинстве случаев отрабатывают своё назначение вполне достойно, не оставляя нам необходимости явно вмешиваться в процесс определения количества света. За исключением, может быть, самых сложных в плане света сюжетов, характеризующихся очень большим диапазоном яркостей.

«Сложные» сюжеты и экспонометр

Дело в том, что диапазон яркостей, который может «переварить» обычная матрица цифрового аппарата – достаточно невелик. И когда яркость самых светлых деталей нашего объекта съёмки значительно отличается не только от теней, но и от объектовсредней (как нам кажется) яркости, начинаются проблемы. И в этом случае нам нужно определиться с тем, какие именно из увиденных нами объектов нам наиболее важны для кадра, определить экспозицию для наиболее корректной передачи их тонального диапазона. И, понятно, смириться с тем, что более светлые и более темные объекты передадутся не так, как мы их воспринимаем нашим зрением, а в виде выбеленных или утонувших в тени. А поскольку белые и черные «дырки» (то есть области с неоправданно потерянными деталями) на фотографии смотрятся крайне неприятно и неопрятно, есть смысл обращать на это внимание при компоновке снимка.  При этом лишний раз заметим, что «Великий и могучий Фотошоп», равно как и другие программы для последующей обработки фотоснимков, могут лишь улучшить восприятие картинки, адаптировав её для более лёгкого и удобного восприятия. Особенно когда речь идёт о печати фотографий на фотобумаге, которая воспроизводит гораздо более узкий диапазон яркостей. Ну а если в процессе съёмки детали потеряны из-за пересвета или недосвета, то ни одна (даже самая сложная и могучая) программа обработки, ни шаманские танцы с бубнами уже никогда не смогут вернуть их на снимок.

HDR-снимки

В случае фотографирования сюжета с очень большим диапазоном яркости можно воспользоваться и более сложным искусственным методом – HDR-технологией. HDR-снимок – это своеобразная композиция из нескольких (как правило 5-7) снимков, сделанных с разной экспозицией для сбора максимального количества информации о всех объектах съёмки (как средней тональности, так и заметно более тёмных и светлых). В результате получается один снимок, где отлично проработаны детали как в ярких светах, так и в глубоких тенях. Складывание HDR-снимков – операция творческая, требующая специального программного обеспечения, внимания к деталям и реально применима только для фотографирования неподвижных объектов. При этом надо заметить, что HDR-снимки зачастую выглядят как минимум необычно, а в некоторых случаях – и вовсе откровенно искусственно. Так что рекомендовать HDR в качестве универсальной «палочки-выручалочки» мы не станем.

Направление падения света

Третья группа из набора параметров освещения – это его качественные характеристики. Свет не просто освещает нужный нам объект съёмки, чтобы мы смогли увидеть и запечатлеть его цветовые и тональные характеристики. Освещая выбранный нами в качестве объекта съёмки предмет, источник света создает на его поверхности участки с разным уровнем яркости – яркие («света»), средней тональности («полутени») и минимальной яркости («тени»). И это очень важно. Ведь из одних светов создать картинку достаточно сложно, а из одних теней – и вовсе невозможно. Контраст (разница) между светами и тенями создёт ощущение яркости. Сами тени и света дают нам возможно однозначно судить о форме и объёме объектов, из которых складывается сюжет нашего снимка. А маленькие тени, «отрисовывающие» каждую, даже самую незначительную неровность поверхности нашего объекта съёмки, демонстрируют нам его фактуру. Но всё это происходит тогда, когда свет правильно падает на наш объект. Наиболее часто в фотографии используется свет передне-верхне-бокового направления. То есть источник света освещает объект съёмки со стороны фотографа, находясь при этом выше фотографа и правее (левее) относительно направления съёмки. В этом случае изображение будет состоять не только из светов, но и небольшого количества теней. Передне-верхне-боковое освещение — это стандартный и, даже можно сказать, беспроигрышный вариант освещения для съёмки большинства сюжетов. Остальные варианты освещения (в первую очередь свет из задней полусферы и нижний свет) применяются гораздо реже, и только тогда, когда в таком варианте освещения есть осознанная необходимость.

Жесткость света

Кроме направления света важно не забыть и о второй качественной характеристике – жесткости (или мягкости) света. Жесткий свет создается источником света небольших размеров в сравнении с расстоянием до него (пример – свет солнца при чистом небосводе). При этом получается достаточно яркое и контрастное освещение – яркие света, глубокие и чётко очерченные тени.

Жёсткое освещение очень хорошо выявляет все особенности поверхности объекта съёмки – форму и фактуру. Особенно это заметно, когда свет имеет «скользящее» направление относительно поверхности объекта съёмки.

Мягкий свет – это свет от относительно большого по размерам (в сравнении с расстоянием до него) источника света. Пример такого освещения – пасмурная погода, где источник света – это затянутое облаками небо. В противоположность жесткому, мягкий свет создает гораздо менее контрастное освещение, ведь изображение при этом состоит в основном из более светлых и более темных полутеней. Яркие света и глубокие тени на снимке, сделанном при мягком освещении, либо присутствуют в совсем незначительных количествах, либо – вообще отсутствуют. Мягкий свет гораздо хуже, чем жесткий, прорабатывает фактуру поверхности объектов съёмки, зато акцентирует внимание на их цветовых особенностях. Самые «цветные» снимки – это фотографии, сделанные именно при мягком освещении.

Всё не так однозначно…

Обязательно надо заметить, что не существует какого-то «гарантированно хорошего» света, при котором всё, что попало в поле зрения объектива вашей фотокамеры, превращается в отличную фотографию. Точно так же не существует и «однозначно плохого» света. «Хорошим» и «правильным» освещение будет тогда, когда его направление и жесткость наиболее хорошо выявляют нужные нам для сюжета характеристики нашего объекта съёмки. И наоборот – «плохой» и «неправильный» свет акцентирует наше внимание на тех свойствах нашего объекта, которые мы показывать не хотели. К примеру, при съёмке в лучах света жесткого источника света кожа на лице теряет свой естественный цвет, зато становится шершавой, бугристой и испещренной морщинами. А мягкий свет делает эту же кожу мягкой, гладкой и нежной, позволяет насладиться естественным «телесным» тоном её цвета. В других ситуациях, когда необходимо подчеркнуть фактуру кирпичной кладки стены старинного дома, выявить форму каждого колоска на пшеничном поле или буквально «нарисовать» следы на песке – нет альтернативы скользящему жёсткому свету.

Итоги подведём. Хороший в техническом плане снимок не получается «сам собой». Любая, даже самая современная и умная камера не в состоянии в автоматическом режиме оценить все параметры и особенности освещения, которые мы в этой статье перечислили. Поэтому роль фотографа, управляющего камерой, сложно переоценить. Внимание ко всем мелочам отличает хорошего фотографа от нажимателя кнопки «Шедевр». Ведь, если пускать всё «на самотёк», результат не замедлит сказаться. Вместо желанных ярких и цветных фотографий, наполненных смыслом и эмоциями, будет получаться лишь банальная и никому не нужная фотофиксация среднего качества. В результате раздражение от камеры, которая «плохо снимает», будет нарастать постоянно. Тщательное же отслеживание при съёмке всех важных параметров освещения и особенностей нашей фототехники позволит добиться изображения, которое будет максимально соответствовать нашему восприятию, в лучшем виде реализовывая наши творческие планы.

Сергей Дубильер (с) 2012

видов освещения | The Exit Light Co.

[Вернуться к часто задаваемым вопросам]

Одной из общих черт всех наших знаков и огней является то, что они требуют определенного метода освещения. Чтобы соответствовать установленным рекомендациям по аварийным указателям, указатели выхода и аварийных знаков должны быть либо освещены изнутри, либо иметь возможность обеспечивать освещение до 90 минут.

Общие концепции освещения

В общем, каждый из наших знаков или огней обеспечивает освещение посредством тепла, электрической энергии или субатомного движения:

• Накаливание производит свет, нагревая вещество
• Электролюминесценция производит свет в результате прохождения электрического тока через вещество
• Катодолюминесценция производит свет в результате удара электрона
• Фотолюминесценция производит свет в результате поглощения фотонов
• Флуоресценция производит свет, в котором испускаемые фотоны имеют меньшую энергию, чем поглощенные
• Фосфоресценция производит свет через флуоресценцию, слегка задержанную после первоначального поглощения излучения
• Радиолюминесценция производит свет в результате бомбардировки ионизирующим излучением

Методы освещения

Холодный катод
Электролюминесцентный
Флуоресцентный
Галогенный
Разряд высокой интенсивности (HID)
Лампа накаливания
Индукционный (безэлектродный)
Светодиодный (LED)
Неоновый
Фотолюминесцентный
Радиолюминесцентный

900 02 Средства освещения для каждого из наших продуктов подробно описаны с «Значок информации» на странице описания ПРОДУКТА. Значение этих иллюминационных «информационных значков» подробно описано ниже вместе с «за» и «против» каждого из них.

Методы подсветки «Информационных значков»

---

Холодный катод

Лампы с холодным катодом излучают свет за счет флуоресценции, возникающей, когда люминофорное покрытие в стеклянной трубке возбуждается УФ-излучением ртутной дуги. Лампы с холодным катодом аналогичны люминесцентным лампам, хотя в люминесцентных лампах катод представляет собой горячую нить накаливания. В лампе с холодным катодом катод не нагревается электрически.

Примеры: флуоресцентные лампы с холодным катодом (CCFL) и неоновые лампы.

Плюсы:

• Мгновенное включение
• Высокоэффективный (низкая тепловая мощность)
• Выдерживает низкие температуры
• Долгая жизнь
• Нет мерцания

Минусы:

• Экстремально низкие температуры сокращают срок службы лампы

Электролюминесцентный

Электролюминесцентное освещение возникает при пропускании электрического тока или сильного электрического поля через определенные материалы (обычно полупроводники).

Примеры включают: светоизлучающие конденсаторы (LEC) и светоизлучающие диоды (LED).

Плюсы:

• Долговечность
• Энергоэффективный

Минусы:

• Пределы низкой светоотдачи Использование

Флуоресцентный

Люминесцентные лампы излучают свет за счет флуоресценции, возникающей, когда люминофорное покрытие в стеклянной трубке возбуждается УФ-излучением ртутной дуги. Они работают аналогично лампам с холодным катодом, хотя в люминесцентных лампах катод представляет собой горячую нить или нить накаливания.

Примеры: линейные люминесцентные лампы (LFL) и компактные люминесцентные лампы (CFL).

Плюсы:

• Низкие эксплуатационные расходы
• Длительный срок службы лампы

Минусы:

• Более сложная конструкция требует балласта (в комплекте)
• CRI ниже, чем у других источников света

Галоген

Галогенные лампы также излучают свет за счет накаливания. Однако галогенные лампы имеют большую эффективность и более длительный срок службы. Это связано с тем, что нить накала окружена газообразным галогеном, который позволяет нити работать при более высокой температуре (излучая больше света), а также защищает нить от «испарения нити».

Примеры: MR16 и PAR Лампы с герметичным лучом.

Плюсы:

• Чистый белый свет
• Высокий индекс цветопередачи (CRI)
• Мгновенное включение

Минусы:

• Низкая эффективность (высокая тепловая мощность)

Разряд высокой интенсивности (HID)

Лампы с разрядом высокой интенсивности (HID) излучают свет от электрического дугового разряда, который возникает, когда газ и соли металлов в прозрачной дуговой трубке ионизируются за счет подачи импульсов высокого напряжения на лампу между двумя вольфрамовыми электродами. Лампы HID имеют гораздо более эффективный световой поток, чем люминесцентные лампы или лампы накаливания, поскольку большая часть их лучистой энергии приходится на видимый свет.

Примеры: ртутные лампы, металлогалогенные лампы, керамические металлогалогенные лампы, натриевые лампы высокого давления, натриевые лампы низкого давления и ксеноновые короткодуговые лампы.

Плюсы:

• Высокая светоотдача (больше света, чем тепла)
• Долгая жизнь

Минусы:

• Более высокая мощность УФ-излучения
• Не мгновенно
• Требуется балласт (в комплекте)

Лампы накаливания

Лампы накаливания излучают свет за счет излучения видимой части электромагнитного излучения, производимого горячей нитью накала (буквально свет от тепла). Лампы накаливания крайне неэффективны, так как только часть излучения приходится на видимый спектр (большая часть излучения приходится на инфракрасную часть спектра).

Примеры: Любая лампа или колба, в которой нить накала излучает свет при нагревании током.

Плюсы:

• Низкая начальная стоимость
• Высокий индекс цветопередачи (CRI)
• Производительность не зависит от температуры окружающей среды.
• Мгновенное включение

Недостатки:

• Очень энергонеэффективный (низкое количество люменов на ватт)
• Низкая эффективность (высокая тепловая мощность)
• Короткая жизнь

Индукция (безэлектродная)

Индукционные (безэлектродные) лампы названы так потому, что индукционная катушка генерирует электромагнитное поле, которое возбуждает газообразную ртуть для получения УФ-излучения. Это УФ-излучение, в свою очередь, флуоресцирует люминофорное покрытие лампы, излучая свет. Хотя принцип работы этой лампы аналогичен люминесцентным, в этих лампах нет катодов (а значит, и электродов).

Также известен как: безэлектродные лампы.

Плюсы:

• Увеличенный срок службы лампы — до 100 000 часов
• Очень высокая эффективность преобразования энергии
• Минимальное снижение светового потока (минимальное затемнение с возрастом)
• Мгновенное включение

Минусы:

• Может создавать радиочастотные (РЧ) помехи
• Большой размер
• Лампы, содержащие ртуть (твердая форма)

Светоизлучающий диод (LED)

Светоизлучающие диоды (LED) представляют собой разновидность электролюминесцентных ламп. Светодиод — это тип твердотельного диода, который излучает свет при подаче напряжения.

Примеры: светодиодные указатели выхода и светодиодное аварийное освещение.

Плюсы:

• Энергоэффективность
• Почти не производит тепла

Минусы:

• CRI ниже, чем у других источников света (при использовании в качестве освещения)

Неон

Неоновые лампы являются разновидностью ламп с холодным катодом, поскольку неоновые лампы используют для освещения катодолюминесценцию молекул газа. В неоновых лампах возбуждение газовых молекул неона или аргона дает свет.

Плюсы:

• Очень долгий срок службы
• Очень низкое энергопотребление

Минусы:

• Низкая светоотдача — больше подходит для вывесок (НЕ для общего освещения)

Фотолюминесцентный

Фотолюминесцентные изделия производят освещение, поглощая, а затем переизлучая фотоны. Источником поглощаемого излучения является окружающий свет (рекомендуются источники 5-футовых свечей люминесцентного, металлогалогенного или ртутного света). Фосфоресценция — это особая форма фотолюминесценции, при которой захваченная энергия «медленно».

Этот тип освещения отображается в: светящихся в темноте знаках, лентах и ​​маркировке.

Плюсы:

• Чрезвычайно долгий срок службы
• НУЛЕВОЕ энергопотребление
• Простая установка — без проводки

Минусы:

• Низкая светоотдача — подходит только для вывесок и маркировки
  (НЕ для общего освещения)

Радиолюминесцентный

Радиолюминесцентные продукты производят освещение, когда частица излучения, такая как электрон, испускаемый газообразным тритием в результате бета-распада, сталкивается с атомом или молекулой в материале люминофора, возбуждая орбитальный электрон на более высокий энергетический уровень. Это взаимодействие создает флуоресцентный свет.

Этот тип освещения отображается в: самосветящихся или тритиевых указателях выхода.

Плюсы:

• Чрезвычайно долгий срок службы
• НУЛЕВОЕ энергопотребление
• Простая установка — без проводки

Минусы:

• Утилизация опасных материалов
• Низкая светоотдача — подходит только для
  вывесок и маркировки (НЕ общего освещения)

Эффективность освещения

Определенные виды освещения лучше подходят для решения конкретных задач. На следующих диаграммах показана общая эффективность каждого типа освещения. Всякий раз, когда источник освещения бесполезен для решения конкретной проблемы, его отключают. (Например, фотолюминесценция не обеспечивает полезного внешнего освещения, поэтому она не указана ни в одной из диаграмм (Освещение).

Энергоэффективность (освещение) — от наименьшего энергопотребления к наибольшему потреблению энергии

Энергоэффективность (световые вывески) — от наименьшего энергопотребления к наибольшему потреблению энергии

Типы освещения

Даже «белый» свет можно получить разными способами. В зависимости от задачи, требований к освещению, размера объекта, установочных размеров и т. д. используется различное освещение:

• Галогенные лампы накаливания
• Светодиодная подсветка
• Флуоресцентный свет (высокая частота)
• Металлогалогенные источники света (в качестве источников «холодного света» с оптоволоконным передатчиком)
• Ксеноновые стробоскопы и металлогалогенные лампы в промышленном машинном зрении используются достаточно редко.

Особую роль в обработке изображений играет светодиодное освещение. Его характеристики, такие как долговечность, механическая прочность, идеальная возможность размещения практически в любых формах корпуса, идеально подходят для целей машинного зрения. Цвет его света бывает не только белым, но и красным, зеленым или синим, инфракрасным или даже ультрафиолетовым. Это позволяет использовать приложения, которые были бы невозможны при использовании других типов освещения. Поэтому многие приложения промышленного машинного зрения реализуются с использованием светодиодной подсветки.

Концепция цветовой температуры

Не каждый источник белого света кажется зрителю одним и тем же оттенком белого. В случае цветных (а также монохромных) систем камер также можно наблюдать, что изображения имеют цветовые эффекты или что значения серого значительно смещены.

Дневной свет

Изображение показывает нормальные цвета, похожие на то, что видит человеческий глаз. Белая контрольная область слева светло-серая

Белый светодиод

Синий логотип (вверху слева) осветлен, изображение более холодное общий цветовой эффект синего оттенка

Люминесцентная лампа

Белая эталонная область выглядит желто-зеленой, зеленые тона немного ярче

Галогенная лампа

Белая эталонная область выглядит оранжевой, изображение из-за высокой доли желтых и красных волн. Часть полностью обесцвечена и только низкая контрастность изображения.

Температура цвета измеряется и указывается в градусах Кельвина (К) и является мерой цветового восприятия источника света. Спектр, видимый человеческим глазом, колеблется примерно между 2,790 и 11000 кельвинов.

Физическим объяснением этого явления является определение «излучателя черного тела» по Максу Планку. Черное тело поглощает все падающее на него излучение, т. е. не отражает никакого излучения. Цветовая температура относится к температуре черного тела, которая создает такое же цветовое впечатление, как и реально существующее освещение.

Черное тело с температурой 5500 К имеет спектр излучения, аналогичный спектру дневного света утром.

Цветовая температура различных типов освещения

Каждый тип освещения имеет индивидуальный световой спектр с разным распределением по видимому диапазону длин волн с разной интенсивностью. Лампа накаливания действительно имеет полный спектр, который, однако, имеет типичное колоколообразное распределение интенсивности излучателя «черного тела». Металлогалогенные лампы, люминесцентные лампы и светодиоды даже имеют очень значительное излучение в определенных диапазонах длин волн.

Важно для промышленного машинного зрения

• В зависимости от используемого «белого» освещения создается изображение с камеры с различным оттенком. Белые светодиоды кажутся сильно голубоватыми, изображения с использованием флуоресцентных ламп кажутся зеленоватыми. Из-за повышенного красного и инфракрасного излучения галогенные лампы создают очень желтоватый оттенок на видеоизображении.
• Окружающий свет и колебания дневного света значительно влияют на цветовую температуру, и их следует избегать при окрашивании. Огородите место осмотра!
• Чувствительность сенсора камеры также не одинакова для разных цветов. Могут возникать дополнительные эффекты искажения.
• Эти неоднородные цветовые участки RGB можно исправить с помощью балансировки белого. Частично это уже сделано в камере, на фреймграббере или с помощью программного обеспечения на ПК.
• Из-за процесса старения цветовая температура освещения смещается. Галогенные лампы будут светить темнее, поэтому они излучают больше красных участков, в случае белых светодиодов флуоресцентные красители разрушаются и естественное синее свечение становится все более заметным. Затем требуется регулярная калибровка.
• При использовании белого света в результирующем видеоизображении могут появиться оптические ошибки, независимо от того, используете ли вы цветную или монохромную камеру.

  No related posts.