书城科普读物探究式科普丛书-五彩缤纷的光
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第5章 光色变化——光的物理现象(2)

晴天阴影下的光线,特别有利于表现景物的细部和细腻质感。

在这种光线下拍摄人物,尤其在拍摄妇女和儿童时,可使被摄者的皮肤质感得到细腻的表现,可使他们的肌肤表现得光滑柔嫩。

(2)多云的拍摄

多云天气是指有大量云层遮住了太阳,阳光变成了散射,景物受光面与阴影面无法区分,投影很淡或者几乎没有投影的天气情况。

这种天气里,整个天空和地面景物的亮度不是很暗,较为明亮。

由于其光线散射、柔和且均匀,因此,它是拍摄人像,尤其是拍摄妇女、儿童的理想天气,十分有利于表现被摄物的细腻质感和细致隐纹;在拍针织品、瓷器或玻璃器皿及其他细腻质感的静物时,也能很好地表现出他们本身具有的质感和细腻感;拍彩色片时,可使景物色彩柔和而鲜艳。

虽然多云天气对景物立体感和空间深度感的表现较差,但是对某些拍摄题材来讲,多云天气是理想的拍摄时机。多云天气光线充足,曝光容易把握,因为多云天气的光线与阴天的光线相比,更加接近直射阳光的光谱成分。

(3)阴天的拍摄

阴天指乌云蔽日,整个天空和地面景物都很暗淡的天气。在这种天气下拍摄,应注意充分曝光,因为整体光线较弱,曝光不易于把握。

阴天下,景物受光均匀,无明暗面的区分,没有阴影,投影景物没有层次感,因此显得平淡而缺乏生机。若在阴天下拍摄自然风景,或注意好前景选择,通过不同距离上的景物对比来表现画面的深度感。或者选择有前景、中景和背景等不同景别的画面,用以造成空间深度感。阴天不宜拍摄人像,因为光线平淡,拍出的人像会因光线暗淡而失去光彩和魅力。若拍彩色片时,则会出现偏色。为了增强画面的活力,我们应该用较鲜艳的色彩来装点画面。如拍摄时,我们通常用明度高、色彩艳丽(如红、黄)的装饰或者让被摄者穿上色彩鲜艳的衣服,这样可以较好地表现色彩的效果,使画面生动。

(4)雨天拍摄

光线是复杂多变的,拍摄时应不断根据光线变化来调整曝光量,以确保正确曝光。

雨天天气条件下,自然景物色彩浓淡有致,层次丰富分明,景物若隐若现,影像模糊、生动而富于变化。而且雨天下的光线柔和,景物反差小,若增强环境的亮度,则能造成景物的倒影,从而增强了画面的趣味性。雨天拍摄时应注意:下雨时,快门速度不宜过大,以免把雨凝结成水滴;为了加强其空间深度感,自然景物应选择有远中近对比的景物;彩色片应多选择红、黄等艳丽色彩;同时要特别注意地面雨水的反射光对曝光的影响;最后,要检查相机镜头是否戴好了遮光罩。

(5)雪景拍摄

雪景拍摄有两种情况:

①下雪的天气里拍雪景。这种情况下,拍摄应该找准曝光的参照点,可选择深色背景,以衬托雪花,因为雪景光线散漫而柔和,能见度较差。

②雪过天晴之时拍雪景。这时,洁白的雪反光率极高,有雪覆盖的地方和没雪覆盖的地方反差往往极大,因此需要采用补光措施来缩小它们之间的反差,以得到适当的对比效果。

(6)雾景拍摄

不同天气条件下生成的雾各有不同,有阴天的雾、晴天清晨的薄雾、山区的云雾等。雾可以隐去一些景物,而使另一些景物呈现出丰富多彩的层次,使前、中、背景在雾气中遥遥相对,造成柔和的光线效果,因此,给人一种强烈的空间深度感。若前景、中景为深暗色调的景物,则会形成强烈的远近对比。另外,鲜艳的色彩也能增强雾景画面的活力。如果希望增强或减弱黄、澄雾感,可以运用滤光镜。

2.晨昏之美-日出、日落的拍摄

日出日落都是非常美丽而壮观的自然景象,这时的阳光和一般意义上的日光不同,它有以下一些特点:光线变化很大,日出日落过程中的太阳光线亮度瞬息万变;光线较柔和,不刺目;光谱成分以红色为主;时常伴有美丽的霞光和丰富多彩的云景。

日出日落时的地面景物亮度较低,和太阳本身相比起来,明暗差别很大。因此根据以上几个特点,我们在日出、日落拍摄时应注意以下几个方面的问题:

(1)曝光控制应随着光线的变化不断调整,以获得正确的曝光量。拍摄中,最好采用侧光的方法来控制曝光。

(2)若太阳刺眼的话,则有可能在相机镜头的表面产生反光,会对整体画面效果产生破坏作用。如果看上去不那么刺眼,可将太阳直接摄入画面。应根据光线强弱来判断画面构图。

(3)选择适当的前景来造成远近对比,可以形成纵深感,从而加强空间的深度感。若欲表现太阳光芒四射的效果,可采用小光圈。

同时,应该注意霞光和彩云对日出日落景色的装点作用。

3.夜色迷人-巧拍夜景

夜间拍摄,主要的光源是月光、星光以及火光、灯光等人造光。因为光线较暗且不均匀,所以夜间拍摄多用长时间曝光的方法。可把相机固定在三脚架上,用B门(闪光灯泡)做长时间曝光,同时还应充分利用相机的二次曝光和多次曝光功能来拍摄夜景。

第四节奇妙的光学现象

大自然的光学现象是千姿百态、变幻无穷的,有时令人捉摸不透。

以下让我们来领略几种奇妙的光学现象吧。

1.大戈壁做鬼脸-海市蜃楼

(1)光学幻境-海市蜃楼

人们在平静无风的海面上航行或者在海边了望,有时会看到空中映现出远方船舶、岛屿或城廓楼台的影像。或是在沙漠旅行的人,突然发现在遥远的沙漠里有一片湖水,湖畔树影摇曳,令人为之心动和向往。可是当大风一起,这种景象便会突然消失了,原来,这只是一种幻境,古人认为它是蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因此得名“海市蜃楼”。

“海市蜃楼”简称“蜃景”,它不仅在海上、沙漠中产生,偶尔在柏油马路上也会看到。光线沿直线传播,通过密度不同的气层,发生折射,造成这一现象。

蜃景的种类有很多,人们拿它出现的位置和原物的方位相比,把它分为上蜃、下蜃和侧蜃三种;根据颜色的不同,分为彩色蜃景和非彩色蜃景;也可根据它与原物的对称关系,分为正蜃、侧蜃、顺蜃和反蜃四种。

蜃景有两个特点:

①同一地点重复出现。如美国阿拉斯加上空经常出现的蜃景。

②蜃景出现的时间一致。如俄罗斯齐姆连斯克附近的蜃景往往在春天出现。

一般来说,“海市蜃楼”的发生与特定时间的气象特点、地理位置、物理条件有密切关系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。

现代科学研究已经证明,“海市蜃楼”是一种光学幻景,它是由地球上物体反射的光经过大气折射而形成的虚像。从物理学的角度来看,不同的空气层有不同的密度,而光在不同密度的空气中又有着不同的折射率,也就是说,“蜃景”之所以产生,是因为光的折射现象,是光穿越不同密度的空气层中发生折射而产生的。

(2)海市蜃楼的形成

“海市蜃楼”是一种非常科学而有趣的现象,但是,为什么会产生这种现象呢?要解释这个问题,则需要先从光的折射谈起。

光线在同一密度的均匀介质中传播,其速度不会发生变化,并以直线的方向前进。但是,若光线倾斜地由一种介质进入另一密度不同的介质中,它的光速就会发生变化,且沿直线传播的方向也会发生曲折,我们把这一现象叫做光的折射。

实际上,空气本身并不是一个均匀的介质。一般情况下,其密度与高度成反比关系,空气密度会随着高度的增大而递减,即高度越高,密度越小,反之,则密度越大。因此,当光线穿过不同高度的空气层时,就会发生光的折射现象。在日常生活中,折射经常发生,人们都已经习惯了这种现象,所以并不觉得有什么异样。可是,若气温在垂直变化的空气层中反常分布,与通常不同的折射和全反射现象就会发生,产生“海市蜃楼”的现象。一般来讲,由于空气密度反常的具体情况不同,因此“海市蜃楼”出现的形式也不同。

(3)哪里最容易看见海市蜃楼?

根据资料显示,长岛是我国海市蜃楼出现最频繁的地方,尤以七八月间的雨后出现最多。

长岛,又名长山列岛,位于山东半岛与辽东半岛之间,黄海、渤海的交会处,历史上人们称它为庙岛群岛。它是山东省唯一的海岛县,隶属烟台市,由32个岛屿组成,岛上陆地面积56平方公里。

它的海域面积8700平方公里,海岸线长146公里,县城坐落于南长山岛。

长岛冬暖夏凉,年平均气温11.9℃,无霜期243天,属于亚洲东部季风区大陆性气候。它的森林覆盖率达53.2%。由于其独特的地理位置和优越的自然条件,每年途经此地的候鸟有200余种,百万只之多,为候鸟迁徙的必经之地。长岛是名副其实的候鸟“驿站”,已经被列为国家级自然保护区。

2.梦幻之光-彩虹

(1)七色彩带-彩虹简介

本书内容包括:光的形成、本质、速度、介质以及光在层状分布等非均匀介质中的传播,光的运用及光电反应等。

从物理学的角度来讲,彩虹是气象中的一种光学现象。阳光射到空气中的水滴里发生光的反射和折射现象后,在天空上形成七彩光谱。彩虹的七种颜色从外而内分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

通常,由于不同波长光的折射率不相同,所以,蓝光的折射角度比红光大。同时,又因为水对光有色散作用,光在水滴内被反射,因此,我们所看到的彩虹光谱是倒过来的,即红光在最上方,其他颜色依次位于下方。它经常出现在一天中的下午,或雨后刚转天晴时,这是因为这时的空气内,尘埃少而且充满小水滴。一般来说,只要空气中有水滴,且阳光正在观察者的背后以低角度照射,就可以产生彩虹现象。

瀑布附近是一个经常可以看见彩虹的地方。如果在晴朗的天气下,背对着阳光在空中洒水或喷洒水雾,也可以制造人工彩虹。

彩虹的色彩鲜艳程度和宽窄取决于空气里水滴的大小。一般来说,空气中的水滴大,虹就越鲜艳,较窄;反之,空气中的水滴越小,彩虹的颜色就轻淡且较宽。通常,早晨的彩虹出现在西方,而黄昏的彩虹出现在东方,因为只有背着太阳的时候,人们才能看到彩虹。

晚虹是一种罕见的现象,它只有在月光强烈的晚上才有可能出现,但是,由于人的视觉在晚间低光线的情况下难以分辩颜色,因此,晚虹看起来好像是全白色。