Схемы света и роли источников
Приветствую, дорогие друзья!
Меня зовут Виктор Тверитин, я экстерьерный визуализатор и 3D-художник, преподаватель Академии 3D GRIPINSKY. Я педагог курсов «Экстерьеры ПРО», «Визуализация в 3Ds Max», «Forest Pack». Посмотреть мои работы можно тут.
Сегодня я хочу рассказать вам о видах источников света, их роли в создании гармоничного и художественного изображения, а также световых схемах и их применении на практике.
Источник света выполняет несколько важных задач, влияющих на восприятие сцены, её реализм и художественное впечатление. Для начала нам необходимо понять, что у каждого источника света при постановке световой схемы есть своя четко определенная роль, и этот источник решает конкретную задачу или несколько задач сразу.
Какие же могут быть задачи у источника света?
• Общее освещение. Создание базового освещения всей сцены (например, имитация солнечного света)
• Свет может выявить форму объектов (см. статью Светотень)
• Свет, поставленный под определенным углом, поможет раскрыть во всей красе материал и фактуру объектов
• Акцентировать внимание на самых важных объектах, подчеркнуть их, визуально отделить от фона
• Выстроить систему фокусных точек (это тот маршрут, по которому глаз зрителя будет исследовать картинку). Наш глаз любит контрасты и замечает светлое на тёмном, или наоборот, темное на светлом
• Передать атмосферу. Тёплое или холодное освещение влияет на восприятие сцены (уют, тревожность, холод).
• Задать стилистику (например, неоновые огни в киберпанке).
• Гармонизировать общую композицию – расставить необходимые акценты (указать главное, вывести из акцента то, что является второстепенным, менее привлекательным), убрать визуальное перенасыщение сцены.
Мы поговорим об источниках света как об отдельных элементах, из которых складывается общая схема освещения. Для этого для начала нам необходимо ввести классификацию.
Источники света можно классифицировать по нескольким типам:
• Направленный свет (жесткий свет)
• Рассеянный свет (мягкий свет)
А также:
• Рисующий (ключевой) свет
• Заполняющий свет
• Контровой свет
Основное различие между двумя этими классификациями заключается в том, что в первом случае речь идет о типе излучения света, а во втором случае речь идет о задачах, которые решает источник света.
Давайте для начала выясним, что же такое направленный и рассеянный свет:
Направленный свет — это освещение, которое исходит из конкретного источника, и лучи света, как следует из названия, имеют четкое, видимое направление. Такой свет создает четкие тени и высокий контраст между освещенными и затененными участками объекта. Направленный свет можно наблюдать в яркий солнечный, безоблачный день, лучи практически параллельны друг другу и создают очень четкие и выраженные тени.
Назначение данного типа света:
- Подчеркнуть форму и детали объекта
- Создать четкие, жесткие тени
- Выявить глубину и объем объекта
- Отделить объект от фона
- Имитировать световой сценарий солнечной погоды
Примеры направленного света из реальной жизни:
- Лампа накаливания с прозрачным стеклом
- Фонарик
- Спотлайты
- Прожекторы
- Свет из окна без штор
(Это также пример комбинированного света, прямой свет от солнца – направленный, а переотраженный свет от стен заполняет помещение и является рассеянным)
Рассеянный свет – это тип освещения, который характеризуется мягкими, нежными тенями и равномерным распределением света по сцене или объекту. Лучи от такого источника распространяются хаотично во все стороны. В отличие от направленного света, который создает резкие, четкие тени и имеет одно конкретное направление, рассеянный свет охватывает объект со всех сторон, снижая контраст и смягчая тени.
Назначение:
- Мягко подчеркнуть формы без резких и глубоких теней
- Заполнить пространство равномерным светом
- Осветлить тени
- Имитировать интерьерный свет
Примеры из реальной жизни:
- Свет от зашторенного окна
- Свет от светильников/люстр с матированным стеклом
- Облачное небо
- Софтбоксы в студиях
- Свет в тени зданий
Рассеянный свет идеален для достижения равномерного освещения сцены или объекта. Он предпочтителен для интерьерной, портретной и предметной съемки, где важно минимизировать жесткие тени и создать мягкое, привлекательное изображение.
А теперь перейдем от теории к практике.
Какие же конкретные значения Directionality нужно устанавливать в CoronaLight, чтобы источник света (далее ИС) был направленным или рассеянным?
Хочу обратить ваше внимание, что в этом вопросе крайне важной характеристикой ИС является его размер, интенсивность, а еще очень важно то, на каком расстоянии от освещаемого объекта находится ИС. В зависимости от того, на каком расстоянии от объекта будет ИС, будут изменяться свойства света.
К примеру, если мы создадим ИС с направленностью 0.5 и расположим его на средней или близкой дистанции, станет очевидно, что он поведет себя как направленный источник света, мы получим довольно жесткие тени и объект будет освещен ярко. Но чем дальше от объекта будет ИС, тем больше ИС обретает свойства рассеянного источника.
Таким образом, на малых от ИС к освещаемому объекту изменение расстояния очень сильно влияет на яркость и размер светового пятна, но чем больше мы отдаляем источник от объекта, тем менее заметно снижение яркости и менее заметно увеличение светового пятна.
Если же сделать размер ИС большим, увеличится его интенсивность, мы можем вручную её снизить и на большой дистанции такой ИС будет себя вести практически как рассеянный ИС.
То же правило работает и наоборот: если сделать ИС маленьким и установить малый уровень направленности, но сильно увеличить интенсивность и приблизить его к объекту, то он будет себя вести практически как направленный источник.
Эти нюансы использования важно понимать и учитывать при построении освещения, чтобы не удивляться, почему у ИС с directionality 0,5, сильно удаленного от объекта, получаются мягкие тени и т.д.
Для удобства для рассеянных источников стоит использовать значения directionality от 0 до 0.5, а для направленных – от 0.5 до 1, тогда не придется устанавливать очень большие или малые значения интенсивности и располагать ИС на суперблизкой или очень дальней дистанции. Также хочу обратить внимание, что использование очень больших значений интенсивности могут привести к появлению нежелательных артефактов, светлячков и т.п.
А теперь давайте рассмотрим вторую классификацию, с помощью которой выстраиваются схемы освещения в сцене и начнем с рисующего света.
Рисующий свет, его еще называют ключевой свет (keylight) — основа световой схемы (кроме случаев, если нужно показать только силуэт и др.). Это источник света в сцене, определяющий форму объекта, его объем и текстуру. Это самый яркий источник в схеме, который создает основной светотеневой рисунок. Он может быть как направленным, так и рассеянным. Если в схеме используется один ИС, он автоматически считается ключевым.
Давайте рассмотрим пример:
У нас имеется сцена с бюстом Наполеона. Создадим средних размеров источник света, установим уровень directionality на 0.5 – это такое пограничное значение, которое, по логике, нельзя однозначно назвать направленным или рассеянным светом, но лично я отношу это значение к направленному свету, поскольку оно позволяет достичь выраженной светотени и получить в меру жесткие тени.
Установим источник так, чтобы получить выразительную светотень и объект не выглядел плоско. Как вы видите, у нас получились очень темные тени, а мы тем временем двигаемся дальше и рассмотрим заполняющий свет.
Заполняющий свет используется для осветления теней, созданных рисующим светом, делая их менее контрастными и заметными. Заполняющий свет помогает избежать слишком жестких теней на лице или объекте, делая изображение более мягким и приятным. Он обычно создается менее интенсивным (например, вдвое менее интенсивный, чем рисующий) и может быть рассеянным, чтобы не создавать дополнительных теней.
Давайте добавим еще один источник света и установим для него низкое значение направленности, а также сделаем его по размеру больше, чем ключевой свет, расположим его так, чтобы он был направлен на самые темные участки композиции, тем самым сделаем тени светлее и мягче, это получается почти что перпендикуляр к ключевому свету.
Хотелось бы лучше подчеркнуть форму, выделить контур, а главное «оторвать» объект от фона, для этого нам понадобится контровой свет – данный ИС ставится всегда позади объекта.
Давайте создадим еще один ИС. Можно даже скопировать ключевой свет, лишь слегка уменьшим уровень его направленности и интенсивность, размер можно оставить такой же. Расположим его несколько выше, чтобы подсветить прическу и шею персонажа.
Получилось довольно-таки неплохо, друзья, это классическая трехточечная схема. Мы также можем экспериментировать с интенсивностью, направленностью, положением источников, но главное, чтобы мы понимали, какую роль выполняет каждый отдельный источник света.
Кстати, также эту схему можно назвать и рембрандтовским светом, отличительная особенность которой – наличие треугольника на лице. Рембрандтовский свет можно выставить и с использованием только ключевого света.
Бывают и другие виды ИС, но для общего понимания и создания качественного освещения нам достаточно понимать назначение трех основных типов источников. В основном сложные схемы используются в фотосъемке, работе видеооператоров, при создании анимационных проектов, рендерах персонажей. При работе с интерьерами и экстерьерами столь обширный перечень инструментов избыточен, и нам вполне хватит обозначенных выше инструментов, чтобы с легкостью решать любые задачи по свету.
Я бы хотел также выделить тип «моделирующий свет». С его помощью можно интересным образом подчеркнуть форму объекта, придать особое настроение, создать атмосферу, отделить от фона.
На самом деле нет какого-либо стандарта, сколько и каких должно быть источников света в сцене, но помните, что больше – не значит лучше. Если источник не выполняет никакой роли, то лучше от него избавиться, чаще всего можно достичь отличного результат с использованием минимального количества ИС, но используя их максимально вдумчиво.
Каждый раз выставляя свет, спрашивайте себя, какую конкретную задачу будет выполнять данный источник? Можно ли решить эту задачу, не добавляя новый источник?
Давайте посмотрим еще несколько популярных схем и перейдем к домашнему заданию!
Парамаунт (бабочка)
Боковой свет
А теперь домашнее задание! Ведь без практики теория не имеет смысла.
Постарайтесь повторить мои рендеры с бюстом Наполеона максимально близко к референсу с помощью ключевого, заполняющего и контурного света. Постарайтесь выставить камеру так же, как на референсе и поставить свет, используя знания, полученные на этом уроке.
Саму модельку и референсы можно скачать в ТГ канале академии ИНФО. Склеивайте ваши рендеры с референсом на коллаже (см. пример ниже), чтобы лучше увидеть разницу. Результаты своей работы вы можете присылать в комментариях к данному уроку (ссылки на файлообменник), я всё проверю.
Пример коллажа
Пожалуйста, напишите в комментариях, была ли моя статья полезна, поставьте лайк, чтобы я понимал, нужно ли двигаться дальше.