Естественный (дневной) свет

Источниками естественного света можно считать такие, существование которых не связано непосредственно с деятельностью человека. В практике фотографии под естественным светом понимается солнечный свет — прямой или отраженный от неба и различных поверхностей.

Излучения, которые определяются как дневной (естественный) свет, могут очень сильно отличаться друг от друга по интенсивности, спектральному составу, соотношению направленных и рассеянных составляющих. Это происходит от того, что практически постоянный по своим свойствам солнечный свет, прежде чем попасть на поверхность Земли, проходит через атмосферу, в которой он претерпевает значительные изменения. Эти изменения зависят от состояния атмосферы и угла падения солнечных лучей, т.е. в значительной степени, хотя в каждом случае по-разному, определяются такими факторами, как облачность, время года, час суток, географическая широта местности, влажность воздуха, высота над уровнем моря и т.п.

Изменение спектрального состава солнечного света связано с тем, что лучи солнца, проходя через атмосферу, преломляются и рассеиваются в тем большей степени, чем меньше у них длина волны. Наибольшее рассеяние претерпевают синие лучи — поэтому мы и воспринимаем небо как синее (голубое). В значительно меньшей степени преломляются красные лучи. Поэтому прямой солнечный свет днем кажется нам желтым, а ранним утром и вечером, когда слой атмосферного воздуха, через который проходят лучи света, увеличивается, он приобретает оранжево-красные оттенки. В безоблачную погоду в солнечном свете очень много синих лучей, а в пасмурную, когда небо затянуто тучами, спектральный состав света более равномерный и остается практически постоянным в течение всего дня.

Влажность воздуха и наличие в нем дыма или пыли существенно влияют на цветовую температуру естественного света. При сильном тумане или при значительной задымленности (загрязненности) воздуха даже высоко над горизонтом находящееся солнце выглядит красным. Очень интересные эффекты можно наблюдать во время сильных порывов ветра, которые поднимают много пыли и песка. В зависимости от размера частиц, цвет солнца может изменяться от сине-зеленого до красного.

Соотношение направленного и рассеянного излучения в естественном свете также зависит от явления преломления и рассеяния лучей солнца в атмосфере. Именно потому, что сильнее всего рассеиваются коротковолновые лучи, в тенях, освещенность которых определяется только рассеянным светом, преобладают синие и голубые цвета. Особенно хорошо это заметно на больших слабоокрашенных или белых поверхностях (например, тени на снегу имеют синеватый оттенок). Естественно, что облачность увеличивает долю рассеянного света и сближает освещенность на свету и в тени, или, как принято говорить в фотографии, снижает контрастность света.

Интенсивность рассеянного света зависит от размера и свойств отражательных поверхностей. Снег, водная поверхность сильно отражают и значительно увеличивают долю рассеянного света, слабее отражают свет зелень листьев и трава, еще меньше песок, глина. Цвет поверхностей отражения изменяет спектральный состав рассеянного света и может существенно повлиять на окраску предметов в тенях.