اكاديمية طريق الجرافيك

الإضاءة الطبيعية واهم مصادرها | Lighting

 الإضاءة الطبيعية واهم مصادرها – Lighting | ومن اهمها واكثرها تأثيرا علي الإطلاق هو الضوء الطبيعي 

الإضاءة الطبيعية واهم مصادرها – Lighting ولكي نتمكن من عمل اضاءة واقعية داخل مشهد ما فاننا يجب علينا اولا فهم طبيعة الضوء واشكاله ومصادره ذلك لكي نستطيع فهم كيفية التعامل مع معطيات الاضاءة الفيزيائية  لمحاكاة الاضاءة الطبيعية 

نحن نرى هنا في هذه الصور مدى الاختلاف والتباين في الاضاءة والتي تحول المشهد بشكل كامل لنتعرف الان الى كيفية الوصول الي هذه النتائج ومحاكتها .

ومن هنا يجب علينا ان نقوم بالتركيز في الإضاءة واهم مصادرها

الإضاءة واهم مصادرها - Lighting

 

سوف نتعرف في الاجزاء التالية على مصادر الضوء ومميزات وخصائص كل وقت من اوقات اليوم من حيث الظل والنور ولون السماء سواء للشمس او السماء  مع استخدامنا للهيدرا واعدادات الريندر في محاولة الوصول الى نتائج واقعية مطابقة لما نراه في هذه الصور.

سوف نأخد المنطقة الاستوائية كمثال في حديثنا وذلك لتساوي الليل والنهار فيها طيلة العام تقريبا اي ان انتصاف النهار الساعة 12:00 ظهرا وانتصاف اليل الساعة 12:00 مساءا. 

مصادر الضوء

الشمس : وهي المصدر الرئيسي والاقوى للاضاءة داخل المشهد فهي ما تعطينا قوة الظل والنور.

اضاءة السماء: وهي المصدر الثاني للاضاءة هذه الاضاءة تطون بغير ظلال فهي كاضاءة عامة وغير مباشرة ليس لها اتجاه معين .

الاجسام العاكسة للضوء: وهي تمثل نوع اخر من انتشار الاضاءة والاضاءة غير المباشرة والتي تتاثر بلون وطبيعة المادة العاكسة للضوء وهي كالارضيات والحوائط وحتى الغبار والاتربه .

 

المصدر الاول : الشمس

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

 

يؤثر بعد واتجاه الشمس في طبيعة الاضاءة حيث ان هذين العنصرين هو ما يحددان اوقات اليوم المختلفة من فجر وشروق وظهيرة وعصر ومغرب وغسق.

يتميز كل توقيت بمظهره وخصائصه الناتجة عن زواية ميل الشمس عن خط الافق حيث انه لو قمنا بتقسم 360 درجة على 24 ساعة في اليوم فسنجد ان الشمس تميل بمقدار 15 درجة عن خط الافق في كل ساعة وتختلف زوايا الشروق باختلاف فصول السنة واختلاف المناطق بين مناطق قطبية او مدارية او استوائية والتي يستاوي فيها الليل والنهار تقريبا .

 

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

بالاضافة الى زاوية ميل الشمس فسوف نجد ايضا لون السماء الذي نراه بين درجات النيلي الغامق والازرق الفاتح الى الاحمر والبرتقالي.

هذه الالوان الناتجة عن اشعة الشمس هذا الضوء الابيض القادم لنا من الشمس  هو في الاصل مكون من الوان الطيف السبعة.

هذه الاشعة ذات الاطوال الموجية المختلفة ومايقبلها من اجسام عاكسة ومن الاتربة والسخام وجزيئات الهواء هذه العناصر هي التي تسمح لنا برؤية الالوان المختلفة للسماء اثناء اليوم الواحد.

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

 

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

الشروق

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

 

الشروق وهو يكون عادة في حدود  الساعة السادسة  صباحا ويستمرحتى  الساعة الحادية عشر  صباحا .

تكون الشمس ناحية الشرق من سهم الشمال وتكون الشمس قريبة تميل بزاوية 23.5 من الافق و تتلون السماء في هذه المرحلة باللونين الاحمر والبرتقالي .

وهذا اللون ينجم أساسا عن تشتت  وانعاكس للاشعة الحمراء والبرتقالية لضوء الشمس بواسطة جزيئات الغبار وجزيئات السخام في الغلاف الجوي . 

وهنا يجب ان نلاحظ ان كثافة اللونين الاحمر والبرتقالي في الشروق تكون اقل منها في الغروب وذلك نتيجة وجود اقل لجزيئات الغبار والسخام في الصباح عنه في المساء . 

تتميز الاضاءة في هذا الوقت باضاءة خافتة وبظلال باهتة وطويلة.

 
الظهيرة

 

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

 

فترة الظهيرة هي الفترة التي تمتد عادة مابين الساعة الحادية عشر حتى الساعة الواحدة ظهرا تكون الشمس في هذه المرحلة عمودية على خط الافق وتتلون السماء في هذه المرحلة باللون الازرق الساطع ولماذا نرى هذا اللون ؟

لانه نتيجة صفاء الجو وخلوه تقريبا من الغبار والسخام فلا تجد الاشعة الحمراء والبرتقالية ما يعكسها بينما تنكسر الاشعة الزرقاء القصيرة بدرجة اكبر بكثير فنرى انتشار اللون الازرق الفاتح في السماء  تتميز الاضاءة في هذا الوقت بشدة الاضاءة وحدة التباين بين الظل والنور كما تكون الظلال قصيرة تكاد تختفي عند التعامد

 

العصر

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

وهي الفترة التي تبدء بعد الساعة الواحدة ظهرا وتمتد الى وقت الغروب عند الساعة السادسة تقريبا تبدء الشمس بالميل عن الزاوية العمودية باتجاه الغرب وتبدء ايضا السماء بالتحول من الازرق الفاتح الى النيلي الغامق متدرجة الا ان تصل الى الاحمر والبرتقالي عند الغروب .

تبدأ شدة الاضاءة بالانخفاض تدريجا وكذلك يبدء الظل في الزيادة معتمدا على زاية ميل الشمس عن الافق .

 

الغروب

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

تبدء فترة الغروب في حدود الساعة السادسة  وتستمر حتى اختفاء الشفق الاحمر من السماء في هذا الوقت تكون الشمس تحت خط الافق من جهة الغرب تصبح السماء حمراء وبرتقالية اللون ولكن بكثافة اعلى واروع من مرحلة الشروق وذلك لكثرة الغبار والضباب في هذا الوقت .

طبعا نحن نرى قرص الشمس بحجم اكبر في هذا التوقيت وكذلك في الشروق لكن هذا ليس الا خداع بصري .

تخفت شدة الاضاءة بخفوت ويميل لونها الى الحمرة نتيجة وصول الاشعة الحمراء والبرتقالي وانعكاسها على الاجسام وكذلك تصبح الظلال طويلة الى حد كبير ما تلبث ان تختفي مع زوال الشمس واختفاء الشفق من السماء . 

 

الغسق

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

هي مرحلة قصيرة جدا بين الغروب ودحول الليل والتي تنتهي باختفاء هذا الخط الاحمر من السماء.

طبعا في هذه المرحلة يختفي قرص الشمس تمام فقد اصبحت الشمس الان متوارية تحت خط الافق السماء يبدء لونها في التحول الى الازرق الغامق او البنفسجي الغامق في الاعلى منتهية بالخط الاحمر الذي بزواله يدخل الليل ايضا لا وجود للظلال . 

 

الفجر

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

وهو المرحلة الممتدة مابين الظلام وظهور الشفق في السماء والذي يسبق مرحلة الشروق مباشرة وهو يمتد لفترة قصير قد لا تتجاوز 24 دقيقة عند انتصاف الصيف عند خط الاستواء  .

تكون الشمس تحت خط الافق بي 12 درجة تقريبا السماء ما زالت مظلمة تبدء في التفتح مع الاقتراب من ظهور خط الشفق الااضءة تكون غير كافية لتميز الاشياء وكذلك لا وجود بعد لظلال لعدم وجود اشعة الشمس .

 

المصدر الثاني : السماء

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

السماء هي المصدر الثاني للاضاءة في الطبيعية وبالتالي في المشاهد التي نقوم بتصمميها ولكن السماء ليست عنصر مضئ بحد ذاته انما هو عنصر عاكس للضوء ونحن نرى السماء بالوانها لجميلة والمتنوعة .

و تحيط السماء بالارض وهي جزء من الفضاء الخارجي للكون  ونتيجة  وجود الغلاف الجوي المحيط بالارض و المكون من  جزئات الهواء وذرات الغبار وبخار الماء الموجود بالسحب والذي يقوم  بعكس وتشتيت الضوء القادم من الشمس لتعطي السماء اضاءة غير مباشرة مضافة الى ضوء اشعة الشمس المباشرة و الساقط على الاجسام ولولا وجود هذه الاضاءة لكانت الظلال سوداء اللون تماما وكانت الاماكن المضيئة هي التي يسقط عليها اشعة الشمس فقط اما التي لم تسقط عليها اشعة الشمس كنا سنجدها باللون الاسود لدرجة عدم القدرة على تحديد تفاصيل اذن فاضاءة السماء مهمة جدا لعملية التوازن اللوني بين الظل والنور. 

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

 

نلاحظ هنا في الصورة ان منطقة الممرات رغم وقوعها في منطقة الظل و بالرغم من عدم وجود مصدر اضاءة مباشر فاننا لا نراها سوداء وذلك لوجود الاضاءة غير المباشرة الخاصة بالسماء وبالتالي فاننا نرى الظل لكنه متدرج وليس باللون الاسود.

اما الالوان التي نراها في سمائنا فان السماء في الاصل ليست ملونة انما هي شفافة و كما ذكرنا اسباب هذه الالوان سابقا الا اننا نضيف سببا اخر لاعضاء كثافة للون الازرق وهو مكون مهم جدا للسماء يسمى طبقى الاوزون هذه الطبقة الرقيقة والتي تحمي ارضنا من الاشعة فوق البنفسجية الضارة ذات لون ازرق وكلما ذادت كثافة طبقة الاوزون ذادت كثافة اللون الازرق في السماء والعكس صحيح وتتواجد اعلى كثافة لطبقة الاوزون في المناطق القطبية و في فصل الربيع وفي ساعات الصباح الباكر بينما توجد اقل كثافة لطبقة الاوزون في المناطق الاستوائية والصيف وفي فترات الغروب.

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting  

ومن المهم معرفة ان السماء ليلا ليست سوداء كما يعتقد البعض انها مظلمة وليست سوداء الاسود ليس لون بحد ذاته ولكنه دليل على عدم وجود الوان لتعكس لكننا في الواقع يوجد لدينا ليلا اضاءات اخرى مثل اضاءة القمر واضاءة النجوم الاخرى وكذلك الاضاءات الصناعية كل هذه الاضاءات تنعكس ايضا في غلافنا الجوي جاعلة السماء مضيئة لكن بقدر خافت جدا مقارنة بضوء الشمس لذا فان السماء ليلا مظلمة وليست سوداء قاتمة .

مثلما نرى هنا في الصورة السماء تبدو مظلمة لكن ليست سوداء فهي تكون عادة بدرجة الازرق القاتم او البنفسجي , ولنتذكرمعا انه لولا الغلاف الجوي الذي يحيط بارضنا لكانت السماء تبدو سوداء في الليل والنهار.

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

المصدر الثالث : الاجسام العاكسة

تضيف الاسطح والاجسام الموجودة على سطح الارض مصدرا اضافيا للاضاءة  وتعكس الأجسام المختلفة الضوء بنسب متفاوتة ولابد أنك لاحظت مرات عديدة انعكاس الضوء أو ارتداده عن سطح معين

وفي واقع الحال يحدث دائماً انعكاس لجزء معين من الضوء عند سقوطه على سطح .

وهناك عدة عوامل تؤثر في كمية وطبيعة الضوء المنعكس من سطح او جسم ما :

لون السطح العاكس فنجد انه كلما كان لون السطح فاتحا لكما كانت الاضاءة المنعكسة اكبر واقوى .

انظروا في هذه الصور كيف يبدوا المسجد كانه مضئ ومشع باللون الابيض.

وفي الحقيقة هذا ما هو الا انعكاس للضوء من على اسطح وارضيات المسجد البيضاء والتي بسبب تلونها تبدوا كانها اكثر اضاءة مما حولها من المسطحات بالالوان الاغمق.

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

ملمس السطح فكلما كان السطح املس كان الانعكاس اكثر حدة وشدة واقل انتشارا  نتيجة انعكاسه بصورة منتظمة لانه ينعكس بنفس الزاوية التي سقط بها.

بينما لو كان السطح خشن فان الانعكاسات تتشتت وتنعكس بزوابا مختلفة مما يقلل شدة الاضاءة الناتجة عن هذا الانعكاس ولكن بشكل اكثر انتشارا .

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

 

ولناخذ مثالا لذلك نفس السطح وهو سطح البحرنلاحظ كيف تكون انعكاسات الضوء عليه في حالة كون البحر هادئ فانه يكون كسطح املس

ونلاحظ شكل انعكاس الضوء على سطح البحر في حالة كونه هائج وبه امواج هذا يشرح اكثر المقصود.

  الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

 

شفافية السطح فكلما كان السطح مصمت كلما ذادت الاشعة المنعكسة وبالتالي ذادت الاضاءة المنعكسة عنه .

اما اذا كان السطح شفافا اكثر كلما ذادت الاشعة المنكسرة وقلت الاشعة المنعكسة وبالتالي قلت الاضاءة المنعكسة عنه .

وكما نرى في الصورة فان الانعكاس للضوء من على سطح المياة اقل منه من على الاسطح المصمتة الاخرى .

ولكن مثلا اذا نظرنا الى الاسطح الشفافه فهناك عنصر يؤثر ايضا في مقدار كونها عاكسة للاشعة او كاسرة لها وهو كثافة المادة وناخد بذلك مثال للمياه سوف نجد ان مياه البحار تعكس الاضاءة  بشكل اكبر من مياه حمام سباحة مثلا وذلك لان عمق وكثافة المياه في البحر هي اكبر منها في حمام سباحة لذا سنجد ان الضوء ينعكس بصورة اكبر من على سطح البحر عنه عن سطح حمام سباحة. 

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

الإضاءة واهم مصادرها – Lighting

بذلك نجد ان طبيعة الاسطح عامل مؤثر ومهم جدا في حسابات انتشار الضوء وشدته وتوزيعه .

الان وقد تعرفنا على طبيعة الاضاءة الخارجية ومصادرها وتاثر وتاثير هذه المصادر على طبيعة الضوء اللذي يصل الى اعيننا .

سوف نقوم في المرحلة القادمة بدارسة كيفية تطبيق هذه العناصر في الفيراي .وكيفية الخروج بنتائج واقعية لحد كبير .

 

 حقوق الموضوع والمادة العلمية محفوظة للمهندسة ام اياد – مراجعة فريق عمل اكاديمية طريق الجرافيك  — آخر مراجعة : اكتوبر 2017

0 responses on "الإضاءة الطبيعية واهم مصادرها | Lighting"

    اترك رسالة

    X
    %d مدونون معجبون بهذه: