第01课：基本原理
光的本质与行为
理解光的物理行为是掌握视觉艺术中光影运用的第一步。本章通过一个经典的白球白底模型，演示了日常生活中光的运作方式。
核心模型：白球白底
在晴朗午后，白球受到三种光源的影响：
- 太阳 —— 主要光源，白色，小光源，产生硬边阴影
- 蓝天 —— 第二大光源，面积巨大，产生极软阴影（被太阳光覆盖）
- 地面反射光 —— 白色卡面和白球之间互相反射的光
阴影的颜色
球体投射的阴影呈现蓝色，因为阴影区域被蓝天的散射光照亮，而非太阳光。球体背向太阳的部分也带有蓝色调，同样是因为被蓝天照亮。
球体上明暗交界线（terminator）是球体上最暗的区域。原因有二：
- 对比效应：紧邻被阳光照亮的亮面，显得更暗
- 接受到的反射光最少：它既不是受太阳直射的区域，也不是受白色卡面反射光充分填充的区域——它位于主光（太阳）和补光（卡面反射光）之间的”中间地带”
槽点观察：球体投射阴影的底部最暗，而远离球体的部分较亮，因为后者接收到更多天光和球体的反射光。
蓝天为什么是蓝色的
可见光由称为光子的纯能量粒子组成，不同颜色的光子具有不同的波长：
- 蓝光：波长较短
- 红光：波长较长
太阳发出的白光包含连续光谱（彩虹色：紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红）。
当阳光穿过地球大气层时，大气中的气体会与光子相互作用——电子吸收并重新发射光子，使其改变方向，产生散射效应。短波长的光（蓝光）更容易被散射，这就是天空呈现蓝色的原因。
理解日落的红色
日落时阳光穿过更厚的大气层，大量蓝光被散射掉，剩余的光中红光占主导。这就是日落呈红色的原因。
有趣的是，虽然落日是红色的，但东方的天空仍有散射的蓝光反射回来，作为前景海浪的补光。
辐射现象（Radiance）
当光照射到表面时，要么被反射，要么被吸收，取决于表面的颜色：
- 白色物体：反射所有波长的光
- 黑色物体：吸收所有波长的光
- 红色物体：吸收蓝光和绿光，反射红光
当白光照射红色表面后，反射出的红色光子会继续照亮下一个表面。这种现象称为辐射（radiance），导致相邻物体的颜色相互影响。
辐射的观察要点
- 辐射通常在明亮光线下才明显，在柔和或昏暗光线下几乎不可见
- 同色物体之间的反射会增强饱和度，产生”发光”效果
- 实际案例：红沙发将红色投射到白色墙壁和天花板上；木质百叶窗将木色投射到墙面
高调照明与低调照明
场景中光与影的比例是可以主观处理的，不同的选择传达不同的情绪。
高调照明（High-key Lighting）
- 以白色或极浅色调为主
- 感觉轻盈、通透
- 通常（但不总是）光线柔和，细节较少
- 自然界中的例子：雾景、雪景（即使阴影也较亮，因为反射光四处弹射）
低调照明（Low-key Lighting）
- 画面中光线很少
- 通常对比度高、光线硬
- 可以营造非常情绪化的氛围
- 自然界中的例子：夜晚、暴风雨、昏暗室内
不要混淆
高调/低调指的是画面的调性范围（tonal range），而非单纯指光线的亮度。一张雾景照片可能是高调的，但光线实际上并不明亮。
白平衡
大多数日常光源都带有色偏，但大脑非常擅长过滤掉这些色偏。只要光中包含三种原色的粗略混合，大脑就会将其解释为白色。
大脑感知 ≈ 白平衡校正后的颜色
相机直出 ≈ 未经校正的真实颜色实际观察方法：
- 将相机白平衡设为”日光”模式，拍摄室内钨丝灯照明的场景，你会看到强烈的黄橙色
- 从屋外看室内灯光：夜晚室内的灯光呈现亮橙色
- 站在开放阴影中看光线似乎正常，但退回到阳光下再看阴影区域，会发现明显的蓝色调
- 荧光灯通常带绿色，路灯呈深橙色
观察色偏的技巧
下次你晚上在户外时，观察房屋窗户透出的光线的真实颜色。你会发现室内光线其实是亮橙色的——因为不是直接处于光源下，我们才能看到它的真实色彩。
三点照明（及其为何应避免）
三点照明是经典的好莱坞电影照明技术，由三种光源组成：
| 光源类型 | 位置 | 作用 |
|---|---|---|
| 主光 | 一侧 | 主要照明 |
| 补光 | 另一侧（较暗） | 填充阴影 |
| 背光 | 主体后方 | 勾勒边缘，突出形态 |
为什么应该避免三点照明？
- 人为感强：不反映现实，过于戏剧化
- 历史产物：起源于早期电影，当时没有大而柔和的光源
- 技术局限：早期CG也因无法渲染柔和光源而沿用此技术
- 已过时：当代电影制作人早已改用更自然的光照方案
常见误区
很多初学者教程还在教三点照明，但作为艺术家，你应该追求更自然、更贴近现实的照明方式。背光可以有选择性地使用，而不是盲目套用到每个场景中。
观察与练习
每日观察任务
大多数人一生中从未真正”看见”光线。要真正理解光，你需要有意识地观察：
- 光是什么颜色的？
- 主要光源是什么？还有其他光源吗？
- 光线是直射（太阳/灯泡）还是漫射（天空/窗户）？
- 有阴影吗？边缘是硬的还是软的？
- 是否有大气因素影响光线（薄雾、尘埃、雾气）？
- 这个光线让你感觉如何？为什么？
拍照练习
训练观察能力的最佳方式是用相机拍摄光线本身——让光线成为你的拍摄主题。
| 拍摄场景 | 观察要点 |
|---|---|
| 户外——黄昏 | 色彩变化、对比度降低 |
| 户外——正午 | 强对比、色彩饱和度降低 |
| 户外——清晨/傍晚 | 暖色调、长阴影 |
| 室内——窗边 | 光线方向、柔和度 |
| 室内——灯泡下 | 色偏、阴影边缘 |
| 室内——电视光 | 冷色调、弱照明 |
摄影师的秘密
很多人认为阴天光线不好看，但阴天的漫射光非常适合展现纹理、形态和色彩。学会在不同的光线条件下发现美，是非常宝贵的技能。
自测问题
自测
- 为什么晴朗天气下，物体的阴影呈现蓝色？
- 什么是辐射现象？请举出一个生活中的例子。
- 高调照明和低调照明各适合传达什么样的情绪？
- 为什么从屋外看室内灯光是橙色的，但在室内却感觉是白色的？
- 三点照明的三个光源分别叫什么？为什么说它不适合当代艺术创作？
参考答案
- 阴影区域被蓝天（散射光）照亮，而非太阳直射光。天空的散射光以蓝光为主，所以阴影呈蓝色。
- 辐射是光线从彩色表面反射后，将颜色投射到邻近表面的现象。例如红色沙发将红色光反射到白色墙壁上。
- 高调照明传达轻盈、通透的感觉（如雾景、雪景）；低调照明传达情绪化、戏剧性的氛围（如夜景、暴风雨）。
- 大脑有自动白平衡能力，会过滤掉橙色色偏，将钨丝灯光感知为白色。从外部观察时，因参照系不同，能看到真实的橙色。
- 主光（key light）、补光（fill light）、背光（back light）。它不反映现实，过于人为化和戏剧化，当代更倾向于自然主义的光照方案。