Свет
Марат Ка
Эта книга о применении освещения в дизайне интерьера. Предназначена для архитекторов, дизайнеров и декораторов. Учебник написан в легкой непринужденной манере. Книга Свет рассказывает о видах освещения, законах, нормах, видах светильников и применении их в интерьере.
Марат Ка
Свет
От автора
Это книга о свете. Она является первои? частью двухтомного издания, посвяще?нного понятиям света и цвета в интерьере.
Многих из нас в школе не привлекали точные и естественные науки. Физика казалась скучнои?, в то время как заниматься хотелось чем-то творческим. Да и школьные учителя зачастую не старались заинтересовать учеников своим предметом. В результате сегодня многим из нас недостае?т фундаментальных знании? в этои? области.
Обучение художников, дизаи?неров и декораторов происходит в основном на практике и не всегда предполагает усвоение системнои? информации. Считается, если художник учится писать натюрморты, а декоратор – красить стену, то им просто нужно делать это чаще, и с каждым разом у них будет получаться все? лучше и лучше. Но многое из того, что кажется результатом интуитивного озарения, на самом деле является проявлением закономерностеи?.
Решение написать эти книги возникло после того, как автор, стремясь восполнить недостаток теоретических знании? своих коллег и сотрудников об использовании понятии? цвета и света в интерьере, столкнулся. с неожиданнои? проблемои?. Казалось бы, на эту тему уже все? написано. Но выяснилось, что подходящеи? литературы не существует. Ни на каком языке. Трудно было поверить, что эта тема никому не интересна, ведь цветовое и световое решение интерьера оказывает огромное влияние на наше настроение и самочувствие. Но почему-то для людеи?, которые профессионально этим занимаются, не написали ни однои? понятнои? книги!
В учебнике, которыи? находится у вас в руках, вы наи?де?те информацию о природе света, сведения о различных лампах и светильниках и советы по созданию освещения в различных пространствах. Каждая глава книги разделена на две части – теоретическую и практическую. Но не все? из того, что вы здесь прочте?те, является сугубо научнои? информациеи?. Многое из изложенного является личным мнением автора и, разумеется, может быть оспорено.
Книга адресована художникам, декораторам, архитекторам, а также широкому кругу читателеи?, которые хотят больше узнать об оформлении интерьеров. Автор старался рассказать о сложных явлениях как можно проще, поэтому надеется, что она никому не покажется тяжелои? или скучнои?, и изложенные в неи? сведения помогут вам создавать красивые интерьеры.
Глава 1. Физика для декоратора. Свет
Сын астронома спрашивает у мамы:
– Мам, а что такое Марс?
– Марс – это такая планета. А почему ты не спросишь у папы?
– А мне просто не нужно так много знать…
1.1 Что такое свет
Золотое правило для декоратора – грамотное освещение интерьера. С помощью света его можно сделать уютным, а можно и безнаде?жно испортить. Но прежде чем говорить о выборе светильников и конкретных типах ламп, нужно разобраться в том, что же такое свет.
Как гласит любои? учебник физики, свет – это электромагнитное излучение. Однако довольно трудно наи?ти короткое и понятное объяснение этого явления. Поэтому будем считать электромагнитное излучение некоторым колебательным процессом, циркулирующим в пространстве.
Чтобы лучше понять этот процесс, представьте, что стоите на берегу пруда. Если вы возьме?те в руку камешек и бросите его в воду, то увидите, как от него по воде расходятся волны.
Электромагнитное излучение – это тоже волны, просто мы не можем их видеть. Как и волны на поверхности воды, они имеют свою длину, которая представляет собои? расстояние между соседними гребнями.
А теперь вспомните поплавок, которыи? находится в спокои?нои? воде. Он начне?т колебаться от поднявшеи?ся волны, если вы бросите в пруд еще? один камешек. Это произои?де?т из-за того, что энергия камня передастся воде, а энергия воды – поплавку. Точно так же электромагнитные волны переносят энергию.
1.2 Скорость распространения излучения
Волны от камня, брошенного в пруд, двигаются со скоростью пять километров в час. Это средняя скорость пешехода. Чтобы достичь берега, им требуется некоторое время. Скорость распространения электромагнитнои? волны приблизительно равна 300 000 километров в секунду. Это и есть скорость света. Она настолько велика, что наш глаз не способен увидеть, как движется световая волна.
1.3 Разные электромагнитные излучения
Электромагнитные волны окружают нас повсюду. Гамма-излучение, рентгеновские лучи, видимыи? свет, радиоволны – все эти знакомые нам термины обозначают различные виды излучения. Они имеют разную длину волны (от миллиардных долеи? миллиметра до километров) и по-разному воспринимаются человеком. Мы часто используем их в обычнои? жизни для удовлетворения тех или иных своих потребностеи?.
1.4 Видимое излучение
Наш глаз видит электромагнитное излучение в краи?не узком диапазоне – с длинои? волны от 380 до 740 нанометров (нм). Такое излучение называется видимым светом. Световые волны очень короткие, ведь нанометр – это миллионная доля миллиметра. Чтобы представить себе нанометр, нужно волос разрезать вдоль 10 000 раз!
1.5 Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения
Видимыи? свет – это малая толика диапазона электромагнитных излучении?. К другим их видам наш глаз не чувствителен, что совершенно не означает их отсутствие в природе. До границы видимого света расположена область ультрафиолетового излучения, а после нее? – инфракрасного.
Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения присутствуют и в свете Солнца, и в свете лампы вместе с видимым светом. Они хоть и не воспринимаются глазом, но оказывают воздеи?ствие на наш организм. Так, инфракрасное излучение способно нагревать объекты.
Известно, что многие виды животных и насекомых могут воспринимать эти излучения. Например, пче?лы видят в ультрафиолете, а стрекозы, змеи и совы имеют инфракрасное зрение.
Видимыи? свет, а также ультрафиолетовое и инфракрасное излучения вместе составляют оптическии? диапазон.
1.6 Гамма- и рентгеновское излучения
В диапазоне до 10 нм лежат рентгеновское излучение и гамма-излучение. Первое из них позволяет нам увидеть, что происходит внутри непрозрачных объектов. Проходя через наше тело, рентгеновские лучи по-разному взаимодеи?ствуют с костями скелета и мягкими тканями. Так возникает рентгеновскии? снимок – белая графика со слегка размытыми контурами на че?рном фоне. Гамма- излучение расположилось по соседству с рентгеновским, но имеет более короткую длину волны. Встреча с ним вызывает лучевую болезнь.
1.7 Радиоволны
В диапазоне два нм и выше находятся радиоволны. Они используются при передаче данных. Благодаря волнам этого диапазона мы можем слушать радио, смотреть телевизор, пользоваться мобильным телефоном.
Лишь в сказках можно с помощью светлячков осветить себе путь через лес. В реальнои? жизни только Солнце более-менее постоянно дае?т свет всем живым существам на нашеи? планете. Но, к сожалению, и оно не является идеальным источником освещения.
1.8 Использование излучения
Медики, реставраторы, криминалисты, военные и специалисты многих других профессии? постоянно используют в своеи? работе электромагнитные излучения.
Так, с помощью инфракрасного и ультрафиолетового света стерилизуют различные поверхности, помещения и предметы. Они же используются в приборах ночного видения, потому что в этих лучах становятся заметны следы преступлении? и подделки. В музеях радиоволны и рентген помогают определить, что находится внутри произведении? искусства.
1.9 Восприятие света и световая энергия
Излучение видимого для человека диапазона, воздеи?ствуя на наши глаза и мозг, воспринимается нами как свет. Оно несе?т в себе определе?нную энергию, которая является результатом преобразования в источнике какои?-либо другои? энергии – тепловои?, электрическои? или химическои?. Например, раскале?нныи? гвоздь начинает ярко светиться, потому что тепло огня преобразуется в видимыи? свет.
Это преобразование описывает закон сохранения энергии. Он гласит, что любая энергия не возникает ниоткуда и не исчезает в никуда. Она может только переходить из однои? формы в другую.
1.10 Естественные источники света
Основным природным источником света для нас является Солнце, которое «работает» именно за сче?т тепловои? энергии. Но в природе светиться способно не только оно.
Так, яркая вспышка молнии – результат разряда электрических частиц в грозовом облаке. Или, например, фосфор светится зеле?ным при окислении его кислородом воздуха. Это явление называется хемилюминесценциеи?. Кроме того, свет способны излучать отдельные биологические организмы – светлячки, водоросли, медузы, некоторые жители океана.
Однако же, кроме Солнца, все остальные естественные источники света являются или слишком слабыми, или непостоянными. Лишь в сказках можно с помощью светлячков осветить себе путь через лес. В реальнои? жизни только Солнце более-менее постоянно дае?т свет всем живым существам на нашеи? планете. Но, к сожалению, и оно не является идеальным источником освещения.
1.11 Искусственные источники света
Даже в древние времена Солнце не могло полностью удовлетворить потребности человека. К ночи небесное светило всегда скрывалось за горизонтом, и он оставался один на один с опасностями, которые таила в себе темнота.
Поэтому человек создал искусственные источники света, силу и время свечения которых мог контролировать. Сначала он научился добывать огонь, стал зажигать факелы и костры, затем придумал, как делать свечи и масляные лампы.
В середине XIX века была изобретена лампа накаливания, после чего появились многие другие виды ламп – галогенные, люминесцентные, ртутные, натриевые, светодиодные и т.д.
В основе устрои?ства всех этих ламп лежат различные принципы получения света. В лампе накаливания используется, как следует из ее? названия, накальныи? принцип – нагревание проводника с помощью электрического тока. В ртутнои? лампе свет возникает в результате газового разряда. В люминесцентных лампах светится специальныи? порошок, нанесе?нныи? на стенки колбы.
В современнои? жизни мы используем три основные источника искусственного света – тепловые, люминесцентные и светодиодные лампы.
1.12 Свет и предмет
Лучи света, будь то солнечныи? свет или свет лампы, определе?нным образом взаимодеи?ствуют с разными предметами, которые они освещают. Возьме?м лист белои? бумаги, че?рныи? картон и обыкновенное стекло. В те?мнои? комнате посветим на них по очереди фонариком. Белыи? лист сразу выделится из темноты. Че?рныи? картон будет практически неразличим. Стекло тоже очень непросто заметить, но зато мы сможем разглядеть те предметы за ним, на которые попаде?т луч фонарика.
Этот небольшои? опыт показывает, что свет взаимодеи?ствует с поверхностью предмета, на которую он падает, тремя способами: отражается от поверхности; поглощается поверхностью; проходит через толщу вещества. Большую часть падающего света отражают белые предметы. А че?рные, наоборот, почти весь свет поглощают, но при этом нагреваются, поскольку световая энергия переходит в тепловую. Именно поэтому в солнечную погоду невозможно прикоснуться к капоту че?рного автомобиля – настолько он становится горячим. По такому принципу работают водонагревательные элементы на крышах здании? в южных странах, в то время как дома на юге стараются красить в белыи? цвет. А окна делают из стекла – ведь это один из тех материалов, которые лучше всего пропускают солнечные лучи.
1.13 Три части светового потока
Несмотря на то, что некоторые предметы кажутся нам светлее, другие – темнее, а третьи – прозрачнее, ни один материал не способен полностью поглотить, пропустить или отразить свет. Поток света, падающии? на поверхность, всегда делится на три части – отраже?нную, поглоще?нную и прошедшую насквозь.
Поверхность белои? бумаги отражает не весь падающии? свет, а прозрачное стекло, даже очень тонкое и чистое, не весь свет пропускает. Поэтому мы видим и само стекло, и предметы за ним. Че?рные предметы тоже поглощают световую энергию не полностью.
Какую часть лучеи? поверхность отразит, какую поглотит, а какую пропустит, зависит от ее? свои?ств.
Окружающие нас предметы могут быть сделаны из разных материалов. Если вы завяжете себе глаза, то на ощупь всегда сможете отличить бумажную коробку от капота автомобиля, потому что у них разная фактура. Как и наши пальцы, световые лучи «различают» все эти поверхности и по-разному отражаются от них.
1.14 Отраже?нныи? свет
Освещая различные объекты. и отражаясь от их поверхности, лучи света попадают в наш глаз. По сути, мир вокруг нас мы воспринимаем в отраже?нном свете. Сами предметы не испускают никакого видимого излучения.
Световая энергия распространяется от источника во все стороны. Но каждыи? конкретныи? луч отражается от поверхности, на которую падает, в совершенно определе?нном направлении.
Это направление описывает закон отражения света: угол падения равен углу отражения.
Угол падения – это угол между падающим на поверхность лучом и перпендикуляром к неи?, установленным в точке падения.
Угол отражения – это угол между отраже?нным от поверхности лучом и этим же перпендикуляром.
Справедливость этого закона легко проверить: попробуи?те в те?мнои? комнате направить на зеркало, висящее на стене, луч фонарика, но не прямо, а под определе?нным углом. Вы увидите, как он под тем же углом отразится от зеркала. Точно так же свет отражается от любои? другои? поверхности.
1.15 Свои?ства различных поверхностеи?
Окружающие нас предметы могут быть сделаны из необработанного дерева, блестящего металла, грубого камня или мягкои? шерсти. Если вы завяжете себе глаза, то на ощупь всегда сможете отличить бумажную коробку от капота автомобиля, потому что у них разная фактура. Как и наши пальцы, световые лучи «различают» все эти поверхности и по-разному отражаются от них.
Даваи?те сравним белыи? автомобиль и стену дома, выкрашенную белои? краскои?. Поскольку и автомобиль, и стена – белые, они отражают примерно одинаковую часть падающего на них света. Но выглядят при этом совсем не одинаково.
У машины поверхность глянцевая и блестящая, а у стены – матовая. В начищенном крыле автомобиля мы можем рассмотреть отражения солнца, облаков, предметов вокруг, в то время как на стене дома мы ничего подобного не увидим. Таким образом, световые лучи ведут себя по-разному в зависимости от фактуры предметов.
1.16 Зеркальное отражение
Чтобы лучше понять, почему так происходит, даваи?те посмотрим, как ведут себя лучи, соприкасаясь с поверхностью автомобиля. Отраже?нные лучи попадают в наш глаз таким же упорядоченным параллельным потоком, как и падающие. Это происходит потому, что поверхность гладкая. Все лучи падают на нее? под одинаковыми углами и под теми же углами отражаются, вызывая блеск и блики. Такое отражение называется зеркальным.
1.17 Диффузное отражение
Совсем по-другому взаимодеи?ствует со светом шероховатая поверхность. Стена имеет неровности, каждыи? луч из светового потока образует с неи? угол своеи? величины, а свет отражается от нее? в разных направлениях. Такое отражение называется диффузным или рассеянным.
Неровная поверхность всегда рассеивает свет, поэтому очертания шероховатых предметов и градации светотени кажутся нам мягкими, размытыми. Блики в данном случае не образуются.
Теперь понятно, почему в нашем примере две белые поверхности выглядели настолько разными. Крыло автомобиля было достаточно гладким, а стена – шероховатои?.
1.18 Прозрачные материалы
Совершенно иначе ведут себя те материалы, которые больше света пропускают, чем поглощают или отражают. Лучи практически беспрепятственно проходят через них и попадают в наш глаз. Благодаря этому мы видим не только сами прозрачные предметы, но и то, что расположено за ними.
На самом деле одни материалы более прозрачны, чем другие. Так, через стекло предметы видны лучше, чем через пластик или ткань.
1.19 Преломление света
Переходя из однои? прозрачнои? среды в другую, луч, так или иначе, меняет свое? направление. Примером этого явления может служить карандаш в стакане с водои?. Мы точно знаем, что карандаш прямои?, но видим, как он «ломается», входя в слои? воды. Такои? обман зрения возникает потому, что происходит преломление света.
Преломлением света называется изменение его направления при переходе из однои? прозрачнои? среды в другую – из воздуха в воду, из воды в стекло. Это происходит потому, что скорость распространения световых волн в разных средах различна. В воздухе она больше, в воде меньше, а в стекле совсем маленькая.
Согласно закону преломления света, падающии? луч, преломле?нныи? луч и перпендикуляр к границе двух сред в точке падения луча лежат в однои? плоскости.
1.20 Прохождение света через стекло
Проходя сквозь стекло, луч света преломляется дважды. Первыи? раз это происходит при входе в стекло, а второи? – при выходе из него. При этом луч остае?тся параллельным своему первоначальному направлению, лишь немного смещаясь. И чем стекло толще, тем это смещение больше.
Обычно так происходит, когда солнце светит в окно. Но почему же, рассматривая дома и людеи? за окном, мы не замечаем изменении? в их расположении и форме? Дело в том, что оконное стекло достаточно тонкое, и лучи света, проходя сквозь него, смещаются незначительно.
1.21 Направленное и диффузное пропускание света
Прозрачные среды и материалы обладают различными свои?ствами. Через стекло мы видим че?ткие контуры предметов, а через пластинки слюды – размытые, поскольку то, как материал пропускает свет, зависит от его строения.
Если материал имеет однородную структуру, то весь световои? поток преломляется на определе?нныи? угол и проходит через него, не теряя упорядоченности. Именно так веде?т себя стекло. Оно обладает свои?ством направленного пропускания света.
Если же материал не однороден, то в не?м световые лучи беспорядочно меняют свое? направление. Ткани и слюда диффузно пропускают свет.
Сквозь прозрачные материалы отче?тливо видны предметы. Материалы, которые свет рассеивают, делают очертания объектов плохо различимыми. Их часто используют в осветительных приборах. Например, в изготовлении абажуров. Свет лампы может быть слишком ярким и слепящим – абажур делает его более комфортным.
Свою степень прозрачности имеет даже атмосфера Земли, и она может меняться при разнои? погоде. В ясныи? день мы прекрасно видим солнце, облака и самоле?ты в небе, а в дождь или туман все? кажется размытым. Кроме того, в городе, где воздух сильно загрязне?н, дома имеют менее че?ткие очертания, чем за городом.
Преломлением света называется изменение его направления при переходе из однои? прозрачнои? среды в другую – из воздуха в воду, из воды в стекло. Это происходит потому, что скорость распространения световых волн в разных средах различна. В воздухе она больше, в воде меньше, а в стекле совсем маленькая.
1.22 Поглоще?нныи? свет
Теперь поговорим о предметах, которые большую часть света поглощают. Такои? свет мы больше не видим. Он, в отличие от отраже?нного и пропущенного света, не участвует в создании изображения. Но, как уже было сказано выше, ни один материал не может полностью поглотить, пропустить или отразить свет.
Мы живе?м не в идеальном мире, и наи?ти абсолютно че?рныи? предмет невозможно, хотя разглядеть че?рную кошку в те?мнои? комнате все? равно очень непросто.
1.23 Быстро убывающии? свет
Когда мы хотим вдеть нитку в игольное ушко или прочесть книгу, то обычно подносим эти предметы ближе к источнику света. Вблизи лампы света больше. Мы учитываем это на уровне интуиции. Однако зная некоторые законы физики, можно вычислить освеще?нность поверхности в зависимости от её удалённости от источника света.
Освеще?нность убывает пропорционально квадрату расстояния от источника до поверхности. То есть при увеличении расстояния в два раза освеще?нность уменьшается в четыре. Если же увеличить расстояние в три раза, она станет слабее в девять раз.
Этот закон справедлив по отношению к любому источнику света – и к лампе, и к Солнцу.
1.24 Расстояние до Солнца и расстояние до лампы
Находясь на Земле, мы никак не можем стать ближе к Солнцу. И на крыше высотного здания, и у его подъезда освещение будет почти одинаковым. Расстояние до Солнца так велико, что разница в сотню метров не ощутима.
А вот когда декоратор освещает помещение, особенно большое, ему приходится вспомнить о способности света убывать достаточно быстро при увеличении расстояния от источника. Помещение трудно хорошо осветить однои?, пусть даже очень мощнои? лампои?. Хотя рядом с неи? свет будет слепящим, углы помещения все? равно будут плохо освещены.
Поэтому для комфортного равномерного освещения требуется множество источников света, которые нужно грамотно распределить по помещению. Освещение должно быть многопозиционным.
1.25 Солнечныи? свет
Даваи?те вспомним, как дети рисуют Солнце: круг с расходящимися от него линиями-лучами.
Солнце деи?ствительно именно так распространяет свои? свет. Однако когда мы говорим о солнечном свете, освещающем объекты на Земле, мы представляем его в виде потока параллельных лучеи?.
Это допущение возможно потому, что Солнце находится очень далеко от нас. Так или иначе, его свет распространяется прямолинеи?но. Поэтому если на пути потока лучеи? встае?т препятствие, например, дерево или дом, то за ним образуется тень.
1.26 Как придать направление свету
И Солнце, и лампа накаливания излучают свет в одинаковом количестве во всех направлениях. На распространение солнечных лучеи? мы повлиять не можем, но искусственныи? источник света можно направить туда, куда хочется. Для этого в нашем распоряжении есть много приспособлении?, являющихся частью светильников.
Если накрыть лампу абажуром, она будет светить в ту сторону, куда повернут абажур. Другои? искусственныи? источник света, прожектор, дае?т че?ткии? луч, для создания которого используется система линз и зеркал.
1.27 Призмы
Свет, как мы уже говорили, распространяется прямолинеи?но, но с помощью определе?нных приспособлении? можно заставить лучи двигаться по более сложнои? траектории. Регулировать этот процесс можно с помощью призм.
Призмы – это многогранники, имеющие основание и грани, которые наклонены друг к другу. Они изготавливаются из прозрачного материала, обычно из стекла.
Призма пропускает свет, приче?м делает это направленно, то есть практически не рассеивает световои? поток. В то же время она преломляет луч на определе?нныи? угол. Каким же образом это происходит?
1.28 Ход луча в призме
На грань призмы световои? поток падает под определе?нным углом. В стекле этот угол уменьшается, поскольку оно обладает большеи? оптическои? плотностью.
После преломления луч продолжает свои? путь внутри призмы. Для противоположнои? грани он уже будет падающим. При переходе луча из стекла в воздух угол снова увеличивается. Это естественно, ведь воздух – оптически менее плотная среда.
Углы преломления определяются по отношению к перпендикулярам к границам сред в точках падения луча – нормалям. За сче?т того, что грани призмы не параллельны, нормали находятся под углом друг к другу. В результате мы видим, что свет, проходя через призму, отклоняется к ее? основанию.
1.29 Закономерности призмы
Насколько призма способна изменить первоначальное направление светового пучка? Это зависит от нескольких факторов: угла между гранями призмы, угла падения луча на первую грань и показателя преломления материала, из которого сделана призма, по отношению к окружающеи? среде.
Таким образом, подбирая форму призмы и поворачивая ее?, можно в широких пределах управлять световыми потоками. Мы не только можем задать лучу совершенно иную траекторию, но и даже развернуть его в противоположную сторону.
Хрустальная подвеска, состоящая из нескольких призм, будет сверкать на солнце именно из-за многократного преломления солнечных лучеи?. Их движение по сложнои? траектории создаст красивую игру света в хрустале.
1.30 Линза
Если соединить две призмы основаниями, то можно получить новое приспособление – линзу. С детства мы знаем, что с ее? помощью можно разжечь косте?р…
Дело в том, что такая выпуклая линза собирает солнечные лучи и формирует сходящии?ся световои? поток. Она обладает и другими интересными свои?ствами, например, увеличивает изображение. Поэтому ее? обычно используют в качестве лупы. Есть и другие линзы, которые, наоборот, рассеивают свет и уменьшают изображение.
Эти возможности линз позволяют широко использовать их при производстве многих оптических приборов и просто в быту.
Свет распространяется прямолинеи?но, но с помощью призм можно заставить лучи двигаться по более сложнои? траектории.
1.31 Эффекты линз
Поведение лучеи? внутри призм и линз изучает геометрическая оптика.
Мы не будем рассматривать в даннои? книге все варианты преломления света в них, однако важно запомнить, что световые потоки формируют изображение. И если мы можем изменить направление светового потока, значит, можем манипулировать изображением. С помощью оптических элементов (линз, призм, зеркал и других приспособлении?) можно его уменьшать, увеличивать, зеркально поворачивать и проецировать на любую плоскость. Можно создавать искажения и иллюзии.
1.32 Использование оптики
Оптические элементы – важнеи?шие детали любых приборов, позволяющих получить изображение: телескопов, микроскопов, прожекторов, фото- и видеокамер.
Биологическои? линзои? является и хрусталик нашего глаза. Он формирует картинку, которую мы видим, по тем же законам геометрическои? оптики. Иногда нам бывает нужно скорректировать его работу с помощью очков или расширить его возможности с помощью бинокля или подзорнои? трубы.
Практика декоратора
Глянцевость и прозрачность
Декоратор постоянно работает с предметами, которые имеют различные свои?ства и фактуру, а потому отражают и пропускают неодинаковое количество света. Но люди часто путают глянцевость с прозрачностью, поверхностныи? блеск и внутреннюю мутность.
На самом деле эти качества никак не связаны друг с другом. Стекло может иметь глянцевую поверхность, и при этом через него не будут видны предметы. В то же время оно может быть прозрачным, а его поверхность будет заматированнои? с помощью химии или пескоструи?нои? обработки.
Чтобы лучше понять этот эффект, представьте себе прозрачное Средиземное море. Сквозь толщу его воды мы можем увидеть все?, что происходит на дне. Но вот дует ветер, и на поверхности появляется рябь. Вода остае?тся прозрачнои?, но из-за волн мы перестае?м различать дно. Чем сильнее рябь, тем хуже его видно. Кроме того, поверхность воды больше не отражает предметы.
А теперь представьте Балтии?ское море. Дно почти не различимо, поскольку в этом море вода обычно непрозрачна. Но в безветренную погоду можно увидеть отражения в воде.
Лаки
Чтобы сделать поверхность любого предмета блестящеи?, декораторы часто используют лаки. Это субстанции, которые, высыхая, образуют прозрачную тве?рдую пле?нку. Такая пле?нка защищает поверхность и создае?т декоративныи? эффект.
Современные лаки бывают глянцевые, матовые, а также промежуточные. Их называют полуматовыми, полуглянцевыми или шелковистыми.
Всего выделяют двенадцать степенеи? блеска лаковои? поверхности. На сегодняшнии? день эти эффекты достигаются за сче?т разнои? степени мутности. Можно сказать, что современныи? матовыи? лак более мутныи?, чем глянцевыи?. Но так как лаковая пле?нка очень тонкая, мы практически не замечаем того, что он непрозрачныи?.
Этим современные лаки отличаются от традиционных. Раньше матовыи? эффект достигался не замутнением лака, а за сче?т обработки поверхности. Сам лак оставался прозрачным, а поверхность приобретала нужную степень матовости благодаря шлифовке и полировке.
К слову сказать, если вы хотите получить идеальную блестящую гладкую поверхность лака, надо шлифовать и полировать его так же тщательно, как это делается с дорогими автомобилями, роялями или сте?клами на заводах.
Боковои? свет
О том, как свет взаимодеи?ствует с шершавыми и фактурными поверхностями, декоратор тоже не должен забывать. Помимо того, что они рассеивают свет, их неровности могут отбрасывать тени.
Так, свет бра на стене или любои? другои? косои? луч света подчеркне?т ее? красивую фактуру или выявит погрешности некачественнои? отделки.
Большая разница
Зачастую нам не нужно прикасаться к предметам, чтобы понять, насколько различна их фактура. Так, разница между куриным яи?цом и страусиным видна невооруже?нным взглядом.
Куриное яи?цо кажется матовым и гладким, а страусиное – блестящим и неровным. Яи?цо страуса выглядит так потому, что поверхность вокруг мелких углублении? на не?м освещена, а в сами углубления попадает меньше света. Нам даже не нужно трогать оба яи?ца руками, чтобы почувствовать разницу. Мы делаем этот вывод только за сче?т зрительных образов. Это удивительно, но иногда зрение может заменить нам осязание.
Основное из Главы 1
Свет – это электромагнитное излучение.
•
Предметы становятся видимыми благодаря свету.
•
Источники света бывают естественными и искусственными.
•
Луч света может быть отраже?н, пропущен или поглоще?н предметами.
•
Поведение луча света подчиняется строгим законам.
•
Взаимодеи?ствие света и разнообразных материалов создае?т зрительные эффекты.
•
Поверхности бывают блестящими и матовыми, а материалы – прозрачными и непрозрачными.
•
С помощью линз и призм можно манипулировать направлением световых лучеи?.
•
Глава 2. Физика для декоратора. Цвет
Был этот мир глубокои?
тьмои? окутан.
Да будет свет!
И вот явился Ньютон.
2.1 Цветнои? мир
Зрительныи? образ возникает тогда, когда в наш глаз поступает излучение с длинои? волны от 380 до 740 нм. Но мы не просто видим мир, мы видим его цветным, ведь все? видимое по определению имеет цвет.
Почему трава кажется нам зеле?нои?, мак – красным, а песок – же?лтым? Чем с точки зрения физики объясняется такое различие?
2.2 Опыт Ньютона
Еще? в XVII веке англии?скии? уче?ныи? Исаак Ньютон прове?л следующии? эксперимент. Он пропустил луч белого солнечного света через тре?хгранную призму.
Луч проник в те?мную комнату через отверстие в ставне окна, проше?л через хрусталь и разделился на множество разноцветных лучеи?. На противоположнои? стене Ньютон увидел полосы нескольких цветов. Друг за другом непрерывно следовали фиолетовыи?, синии?, голубои?, зеле?ныи?, же?лтыи?, оранжевыи? и красныи?.
Этот эффект впоследствии стали называть разложением света или дисперсиеи?. В природе мы тоже можем его встретить. Это радуга, переливы в каплях росы или мыльных пузырях.
2.3 Смысл опыта Ньютона
Описанныи? эксперимент – не просто фокус с призмои?. Он объясняет природу цвета. Опыт Ньютона демонстрирует его связь с длинои? волны светового излучения. Дело в том, что тре?хгранная призма обладает свои?ством отклонять лучи с различнои? длинои? волны на разныи? угол. Излучение однои? длины волны проходит через нее? по собственному маршруту. В результате смешанныи? свет делится на составляющие.
Опыт Ньютона показывает, что поток света несе?т в себе информацию о цвете. Излучение с длинои? волны 700 нм дае?т ощущение красного цвета, а с длинои? волны 550 нм – зеле?ного. Таким образом, именно длина волны определяет цвет.
2.4 Вывод из опыта Ньютона
Из эксперимента, которыи? прове?л Ньютон, можно сделать еще? одно заключение. Оно состоит в том, что белыи? солнечныи? свет – это сумма цветных лучеи?. Смесь всех чистых излучении?.
Чистое излучение – это излучение с однои? длинои? волны. Например, только красное или только же?лтое. Такое излучение в дальнеи?шем мы будем называть монохроматическим, то есть одноцветным.
2.5 Спектр
Цветная полоска на стене, полученная с помощью опыта Ньютона, это видимая часть спектра солнечного света. Она образована всеми монохроматическими излучениями, входящими в его состав.
Излучения расположены в порядке возрастания длин волн – от 380 до 740 нм. В соответствии с ними в спектре следуют цвета. Самая короткая длина волны у фиолетового цвета, а красныи? соответствует длинноволновому концу спектра. Между ними располагаются синии?, голубои?, зеле?ныи?, же?лтыи? и оранжевыи?.
Как вы могли заметить, в спектре солнечного света нет че?рного. Все? дело в том, что че?рныи? цвет – это отсутствие света. Ощущение че?рного возникает при снижении интенсивности освещения до нуля. Точно так же происходит, когда мы уменьшаем громкость радио. Звук становится все? тише и, наконец, замолкает.
2.6 Почему цветов – семь?
Цвета в спектре следуют друг за другом непрерывно, в не?м нет никаких границ, отделяющих один цвет от другого. На самом деле такое разделение на семь областеи? является условным. Просто у человека при переходе от однои? области к другои? возникает ощущение нового цвета, и каждому из них требуется свое? имя.
Поэтому в дань традиции и культурному опыту спектр разделили по аналогии с октавои?, состоящеи? из семи нот.
Порядок, в котором располагаются цвета, легко можно запомнить с помощью следующих фраз:
«Каждыи? Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан»;
«Как Однажды Жак Звонарь Городскои? Сломал Фонарь».
Каждое слово в этих фразах начинается с тои? же буквы, что и название соответствующего цвета. Цвета следуют от длинноволнового конца спектра к коротковолновому, то есть от красного к фиолетовому.
2.7 Интенсивность излучения
Как уже было сказано выше, белыи? свет является смесью всех монохроматических излучении?. При этом его образуют излучения определе?ннои? интенсивности. Наибольшую интенсивность имеют излучения в же?лтои? области, наименьшую – в краснои? и фиолетовои?.
2.8 Спектр монохроматического излучения
При разложении белого солнечного света на составляющие мы получали монохромные цветные лучи.Солнце, отверстие в ставне окна, тре?хгранная призма создавали множество подобных лучеи?. В спектре такого одноцветного света есть излучение только однои? длины волны. Все остальные длины волн в не?м отсутствуют.
Можно получить монохромныи? луч одного цвета, если поставить на пути белого света цветное стекло – светофильтр. Это устрои?ство, которое позволяет менять состав света.
Так, оранжевое стекло, например, даст нам оранжевыи? луч, поскольку поглотит и задержит излучение с другими длинами волн. Спектр такого света будет содержать излучения, сосредоточенные в промежутке между 590 и 625 нм, а в остальнои? части будет пустым.
2.9 Спектр реального цветного света
Для получения идеального монохроматического излучения, в котором будут волны только однои? длины, нужно создать специальные лабораторные условия. В реальнои? жизни свет, излучаемыи? Солнцем и лампами или отраже?нныи? от различных предметов, всегда имеет сложныи? спектральныи? состав. То есть он состоит из суммы монохроматических излучении?. В их спектрах содержится множество волн разнои? длины, и они все там присутствуют в разном количестве.
2.10 Спектры разные, цвет один
Казалось бы, здесь нужно сказать, что каждому спектру соответствует свои? цвет. Но мы не можем этого утверждать.
Один и тот же цвет иногда дае?т свет различного спектрального состава. Наш глаз и мозг могут так реагировать на излучение, ведь цвет – это все?-таки субъективная, а не объективная характеристика предметов, которые нас окружают.
Цвета излучении?, которые имеют разныи? состав, но при этом визуально воспринимаются одинаково, называются метамерными.
Тре?хгранная призма обладает свои?ством отклонять лучи с различнои? длинои? волны на разныи? угол. Излучение однои? длины волны проходит через нее? по собственному маршруту. В результате смешанныи? свет делится на составляющие. Поток света несе?т в себе информацию о цвете. Излучение с длинои? волны 700 нм дае?т нам ощущение красного цвета, а с длинои? волны 550 нм – зеле?ного. Таким образом, именно длина волны определяет цвет.
2.11 Метамерия
Мы часто встречаемся с метамерными цветами в обычнои? жизни. Например, цвета на картине, написаннои? маслом, и на ее? хорошеи? репродукции похожи, хотя они получены разными способами. Когда художник писал картину, он использовал смешанные краски, а репродукция была напечатана с помощью всего четыре?х цветов, которые применяются в полиграфии.
Правда, стоит уточнить, что метамерные цвета кажутся одинаковыми только при определе?нном освещении. Бывает, в магазине мы видим две ткани одного цвета, но на улице разница между ними сразу станет заметнои?.
Наибольшее количество метамеров у сложных малонасыщенных цветов, особенно у коричневых, че?рных, зеле?ных и красных.
А вот спектральные цвета не имеют метамеров, каждыи? из них создае?тся одним единственным монохроматическим излучением.
2.12 Применение метамерии
Явление метамерии лежит в основе воспроизведения цвета в полиграфии, фотографии и кинематографе. Благодаря ему мы воспринимаем картинку на экране монитора и печатное изображение. В первом случае даже самые сложные цвета воспроизводятся путе?м смешения всего тре?х цветных лучеи?, а во втором – комбинациеи? четыре?х печатных красок. И наш глаз считает такои? способ представления цвета вполне убедительным.
2.13 Цвета предметов
Любая поверхность поглощает часть падающего на нее? света, а часть отражает. Именно поэтому мы можем видеть различные предметы, которые нас окружают. А поскольку поверхности ведут себя по отношению к световым лучам различным образом, мы воспринимаем их цветными.
Каждыи? материал поглощает, отражает и пропускает излучения волн определе?ннои? длины в некоторои? пропорции. Именно это и определяет его цвет.
Если мы посмотрим на мир через очки с же?лтыми сте?клами, то увидим его в же?лтом свете. Объясняется это тем, что же?лтое стекло поглощает все излучения, кроме же?лтых. Точно так же лимон поглощает весь падающии? на него свет, исключая его же?лтую часть. Же?лтые лучи отражаются от его корки и, попадая в наш глаз, сообщают нам о его цвете.
Если следовать тои? же логике – от огурца отражается зеле?ная часть спектра, а от помидора – красная. То есть из всего потока света, падающего на поверхность предмета, вычищаются все цвета, кроме того, которыи? мы видим.
2.14 В красном свете
Когда лимон, огурец и помидор освещает поток белого света, они имеют привычныи? для нас цвет. Но предположим, что плоды освещены краснои? лампои?. В белом свете были излучения всех длин волн, а в красном у них только одна длина волны.
При таком освещении огурец станет че?рным. Его поверхность обладает свои?ством поглощать красные лучи и отражать зеле?ные. Но зеле?ных лучеи? в красном свете нет. И от нашего овоща никакого света не отразится, что и создаст ощущение че?рного.
Помидор, освеще?нныи? подобнои? лампои?, останется таким же красным, а вот лимон будет похожим на апельсин.
Таким образом, цвет объекта в цветном свете в некоторых случаях остае?тся таким же, как и в белом, в других он меняется, а иногда полностью теряет цвет.
2.15 Цветовои? круг
Как же определить цвет предмета в цветном свете? Для этого нужно знать, какие лучи отражает, а какие поглощает его поверхность, то есть располагать спектром отражения и спектром поглощения для даннои? поверхности.
Данным вопросом занимаются уче?ные, однако художникам, фотографам и декораторам в своеи? работе приходится сталкиваться с необходимостью решить эту проблему на практике. Им важно понимать, как изменится цвет поверхности, если осветить ее? тем или иным светом. Для этого необходим цветовои? круг.
Мы получим цветовои? круг, если соединим концы спектра белого света. Этот инструмент хорошо знаком каждому художнику, фотографу и вообще любому специалисту, которыи? работает с цветом. С его помощью можно решить многие задачи и сделать наглядными закономерности восприятия цвета.
В цветовом круге группа красных цветов находится напротив зеле?ных, а группа синих – напротив же?лтых.
Помните, огурец стал че?рным, когда был освеще?н красным светом? Делаем вывод, что цвет исчезает, когда цвета объекта и света находятся в круге напротив друг друга. При этом чем ближе цвет света к цвету поверхности, тем менее выражены изменения.
Мы получим цветовои? круг, если соединим концы спектра белого света. Этот инструмент хорошо знаком каждому художнику, фотографу и вообще любому специалисту, которыи? работает с цветом. С его помощью можно решить многие задачи и сделать наглядными закономерности восприятия цвета.
2.16 Как это работает
Цветнои? свет может использоваться в реальнои? практике, например, в театре или цирке. Встречается он и в интерьере. И все?-таки основную часть времени мы видим окружающии? мир в белом свете. Белым является и свет Солнца, и свет большинства электрических ламп.
Однако белыи? все? же имеет свои оттенки. Например, свет свечи и лампы накаливания – желтоватыи?. Взглянув на цветовои? круг, нам будет нетрудно предсказать, что произои?де?т с синими поверхностями при таком освещении. Они станут немного более приглуше?нными, серыми по сравнению с же?лтыми, бежевыми, оранжевыми и красными.
Таким образом, цвет предмета определяется как свои?ствами поверхности, так и оттенком освещения.
Практика декоратора
Метамерия и лампы
Архитекторы, дизаи?неры интерьера и декораторы постоянно работают с цветом и светом, а потому часто сталкиваются с явлениями, описанными в этои? главе. Это касается и метамерии.
Мы можем видеть метамерию тогда, когда используем в интерьере разные лампы, дающие свет одинакового цвета. Парадоксально, но в свете этих ламп одни и те же предметы немного меняют свои? цвет. Это происходит из-за того, что цвета излучении? данных ламп метамерны. Их свет кажется одинаковым, но на самом деле он очень отличается по спектральному составу, что обнаруживается при взаимодеи?ствии с поверхностями предметов. Особенно сильно эта разница видна в случае со сложными оттенками, например, серыми или коричневыми.
Такое различие существует между люминесцентными лампами и лампами накаливания. В свете люминесцентнои? лампы люди нередко ощущают себя неуютно, восприятие цвета искажается. Если декоратор знает физику, ему легко понять, почему это происходит. Дело в том, что в спектре излучения люминесцентнои? лампы вообще отсутствуют некоторые длины волн, поэтому их свет просто не может быть одинаковым.
Декоратор и цвет
Открывая для себя законы физики, мы понимаем, как велика роль света в нашеи? жизни. Именно благодаря ему все? что нас окружает, приобретает свои? цвет.
Выбор освещения и подбор сочетании? цветов – важнеи?шие задачи, которые декораторы и интерьер-дизаи?неры решают при создании интерьера. Часто они полагаются на свои? опыт и интуицию, но знание законов физики может помочь наи?ти эффективное решение быстрее и проще. К сожалению, эти законы не всегда известны и понятны тем, кому они нужны для практического применения.
Мы понимаем, что многие физические явления и процессы описаны в даннои? книге достаточно поверхностно. На самом деле они сложны и, возможно, не изучены до конца.
Основное из Главы 2
Цвет определяется длинои? волны.
•
Белыи? цвет – это смесь всех цветов.
•
Метамерные цвета выглядят одинаково, но имеют разныи? спектр.
•
Цвет предмета зависит от свои?ств поверхности и от освещения.
•
Глава 3. Измерение света
Сложная задача – объяснить
физику без формул,
а измерения – без чисел.
3.1 Свет в цифрах
Очевидно, что дне?м светлее, чем ночью, а прожектор дае?т больше света, чем фонарик. Однако как узнать, во сколько раз Солнце ярче лампы, можно ли вычислить количество света, которое они дают?
На сегодняшнии? день измерение света не является невыполнимои? задачеи?. Этим вопросом занимается спектрофотометрия.
Архитекторы и декораторы, подбирая освещение, нередко сталкиваются с необходимостью измерить свет, описать его в точных величинах. Это умение помогает им взаимодеи?ствовать с инженерами и разбираться в их расче?тах.
3.2 Свет свечи
На столе стоит горящая свеча. Ее? пламя слегка дрожит. Мягкии? свет освещает пространство вокруг нее?, а углы комнаты тонут во мраке.
Смотреть, как горит свеча, можно бесконечно. Но декоратор, которыи? хочет использовать такое освещение в интерьере, должен суметь ответить для себя на три вопроса:
1 – сколько света дае?т свеча;
2 – насколько хорошо она способна освещать ближаи?шие к неи? предметы;
3 – насколько ярким является ее? пламя.
Мы сможем наи?ти ответы на эти вопросы с помощью таких величин как световои? поток, сила света, освеще?нность и яркость.
3.3 Световои? поток
Свет – это излучение, и его мощность можно измерить. Казалось бы, этого достаточно, чтобы оценить, сколько света дае?т свеча. Но все? не так просто.
Если вы попробуете приблизить свои ладони к пламени свечи, они станут те?плыми, ведь свеча не только светит, но и греет. Кроме видимого света, в ее? спектре есть множество других видов излучении? – рентгеновских, ультрафиолетовых, инфракрасных. Поэтому мы не сможем оценить количество света, даже узнав всю мощность ее? излучения.
Для измерения количества света, которое способен дать тот или инои? источник, используется такая величина как световои? поток. Единицеи? измерения светового потока является люмен (лм).
3.4 Сила света
Свеча светит одинаково во всех направлениях. Вдоль каждого направления излучается определе?нная часть светового потока – это и есть сила света.
Сила света показывает, какую долю светового потока свеча отдае?т в одном направлении. Эта величина описывает свет самосветящихся источников. Единицеи? ее? измерения является кандела (кд).
Сила света обыкновеннои? свечи примерно равна однои? канделе, отсюда и название. В переводе с латыни «кандела» и есть свеча, поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечои?».
3.5 Освеще?нность
Положите книгу на стол рядом со свечои?. Вы сможете без труда прочесть написанныи? в неи? текст. Но вряд ли у вас получится разглядеть хоть слово, если сесть в кресло в глубине комнаты. В этом случае книга будет слишком плохо освещена.
Освеще?нность – это еще? одна физическая величина, которая важна для архитекторов и декораторов. Она показывает, сколько света падает на единицу площади поверхности. Измеряется в люксах (лк).
При удалении от источника света освеще?нность убывает краи?не быстро – пропорционально квадрату расстояния от него. Вот некоторые примеры показателеи? освеще?нности: солнечныи? день – 60 000 – 10 0000 лк; пасмурныи? летнии? день – 20 000 лк; пасмурныи? зимнии? день – 3 000 лк; ночь в полнолуние – 0,25 лк; ночь в новолуние – 0,01 лк; операционная – 20 000 –120 000 лк; рабочее место – 500 – 750 лк.
3.6 Яркость
Пламя свечи кажется желтовато-белым в середине и краснеет по краям. В те?мнои? комнате оно будет выделяться на фоне неосвеще?ннои? стены.
Внешнии? вид источника света мы можем оценить с помощью такои? величины, как яркость.
Знать эту величину важно, если мы хотим, например, смонтировать подсветку из лампочек по контуру здания.
Допустим, нам не важно, сколько света дают эти лампочки и насколько хорошо они освещают фасад. Но принципиально, чтобы все лампочки выглядели одинаковыми, иначе линия подсветки будет иметь «провалы».
Яркость показывает, как велик световои? поток, исходящии? от единицы поверхности источника света. Приче?м свою яркость имеют как сами источники света, так и отражающие его поверхности. Поэтому мы можем сказать, что белая столешница ярче, чем поверхность деревянного комода. Соответственно, для его освещения необходимо больше света. Единица измерения яркости – кандела на квадратныи? метр (кд/м2).
Эта информация приводится больше для вашего ознакомления. Далее в книге вы встретите не столько точные измерения, сколько сравнительные суждения о яркости предметов.
3.7 Количественные и качественные показатели
Световои? поток, сила света, освеще?нность и яркость характеризуют количество света, которое испускают источники. Но у света есть и качественное измерение – его цвет. Для этого используется такая величина, как цветовая температура.
Казалось бы, логично подои?ти к классификации цветного света так же, как к классификации цветных поверхностеи?, то есть внести цвет в каталог под соответствующим номером. Однако на практике так не делают. Цвет света оценивается по его цветовои? температуре. Почему удобно поступать именно так?
Цветнои? свет используется достаточно ограниченно: в наружнои? рекламе, на театральнои? сцене, на арене цирка, для подсветки здании?. В интерьере же в большинстве случаев нужен белыи? свет.
3.8 Цвет белого света
Белым принято считать и солнечныи? свет, и свет ламп. Однако даже невооруже?нным взглядом видно, что эти излучения имеют множество оттенков. Так, у огня свет желтоватыи?, а у люминесцентнои? лампы – голубоватыи?.
Эти источники света называют белыми потому, что наше зрение способно адаптироваться к ним. Когда оно привыкает к освещению, то «вычитает» из него цветную составляющую.
Понимать разницу между источниками, которые дают белыи? свет различных оттенков, очень важно и для декоратора, и для фотографа. Для оценки цветности белых излучении? используется цветовая температура. Ее? измеряют в градусах Кельвина (К).
3.9 Цветовая температура с точки зрения физики
Цвет источника света сравнивается с цветом так называемого че?рного тела – идеального физического объекта, меняющего свои? цвет при нагревании.
При невысоких температурах излучение че?рного тела лежит в инфракраснои? области. Когда же оно нагревается, то приобретает красныи? цвет. Затем красныи? дополняется другими диапазонами и, начиная примерно с цветовои? температуры 2 000 К, становится белым. При температурах свыше 10 000 К в излучении че?рного тела преобладают сине-фиолетовые составляющие.
Чем выше цветовая температура, тем голубее оттенок излучаемого света. Хотя психологически синии? воспринимается как более холодныи?, а красныи? – как более те?плыи?, в данном случае все? наоборот.
Поскольку в диапазоне от 2 000 до 10 000 К (чаще от 2 700 до 6 500 К) излучение имеет белыи? цвет, именно эти температуры используются на практике для обозначения цвета излучения реальных источников, например, электрических ламп.
Обратите внимание, чем выше цветовая температура, тем голубее оттенок излучаемого света. Хотя психологически синии? воспринимается как более холодныи?, а красныи? – как более те?плыи?, в данном случае все? наоборот. Подумаи?те, как меняет свои? цвет гвоздь, нагреваемыи? на газовои? горелке. При усилении нагрева он сначала становится красным, затем желтеет и, наконец, раскаляется добела.
Свет свечи, о которои? мы говорили ранее – самыи? те?плыи? из белых. Его цветовая температура составляет около 2 000 К. Видимая разница в цветности составляет 400 – 600 К, поэтому использовать более точные значения не имеет смысла.
3.10 Просто о сложном
В даннои? главе мы рассмотрели всего несколько световых величин. На самом деле их гораздо больше, но мы постарались сделать рассказ об измерении света простым и ясным. Этои? информации вам будет достаточно для того, чтобы понимать дальнеи?шее изложение.
Практика декоратора
Заблуждение или удобство?
На сегодняшнии? день для обозначения того, сколько света дае?т, например, лампа, рекомендуется использовать величину светового потока. Раньше пользовались силои? света. Так и говорили: лампа в 60 свечеи?, лампа в 100 свечеи?. А теперь часто говорят: 100 ватт.
Ватт (Вт) – это единица измерения потребляемои? мощности. То есть количество света лампы оценивается в соответствии с тем, сколько этои? лампе нужно электроэнергии.
Для этого есть некоторые основания. Каждыи? человек на глаз способен отличить свет лампочки в 40 Вт от лампочки в 100 Вт. Но это справедливо только для источников одинакового типа. Раньше практически повсеместно были распространены лампы накаливания. Но сеи?час в интерьере используются лампы других типов, которым нужно гораздо меньше электричества.
Об этих лампах и их энергопотреблении мы поговорим в однои? из следующих глав. Пока нам важно только то, что с помощью показателя мощности на квадратныи? метр вычисляют количество света, необходимое для помещения.
Выбираем люстру и лампы
Даваи?те попробуем применить эти знания об измерении света для решения практическои? задачи – подбере?м люстру и лампы для освещения комнаты. Проектированию освещения архитектурных пространств также будет посвяще?н отдельныи? раздел, а сеи?час мы попытаемся сделать простои? расче?т, дающии? хотя бы приблизительные результаты.
Итак, нам нужно осветить комнату площадью 18 м2. Обычно архитекторы и декораторы исходят из того, что на каждыи? м2 помещения требуется 20 Вт мощности ламп. То есть для нашеи? комнаты нам нужны источники света общеи? мощностью 360 Вт. Таким образом, нам понадобится люстра с пятью лампами по 75 Вт каждая.
Правильная последовательность деи?ствии?
Освеще?нность помещения зависит от его собственных особенностеи?, поэтому даже для приблизительного расче?та света нужно иметь информацию не только о его размере, форме и высоте, но и о цвете стен, их тональности и фактуре.
В предложеннои? задаче мы учли не все эти характеристики, чтобы ее? упростить. Но на практике декоратору перед выбором освещения важно знать, каким будет тон и цвет пола, а также нужно сделать расстановку мебели и подобрать цвет штор. Те?мныи? интерьер потребует больше света, светлыи? – меньше.
Поэтому прежде чем начинать делать инженерную документацию, необходимо закончить проект дизаи?на интерьера и подобрать все отделочные материалы.
К сожалению, многие архитекторы и декораторы сначала проектируют освещение, а затем думают о цвете и тоне интерьера. На деле это может привести к проблемам.
Раньше лампы просто заменяли на более мощные, если света оказывалось недостаточно. Сегодня мы используем самые разные типы ламп.
Нередко лампа является частью светильника, бывает, что заменить ее? можно только вместе с ним.
Поэтому так важно соблюдать грамотную последовательность проектирования.
Основное из Главы 3
Свет можно описать в точных цифрах с помощью физических величин.
•
Световои? поток показывает, сколько света дае?т источник, и измеряется в люменах (лм).
•
Сила света определяет, сколько света отдае?т источник в одном направлении. Ее? единица измерения – кандела (кд).
•
Освеще?нность является показателем количества света, которое падает на поверхность. Она измеряется в люксах (лк).
•
Яркость описывает величину светового потока, исходящего от источника или поверхности, и измеряется в канделах на квадратныи? метр (кд/м2).
•
Цветовая температура характеризует цветность белых излучении?. Она измеряется в градусах Кельвина (К).
•
Глава 4. Естественный свет
– Почему солнце с утра такое радостное?
– Потому что оно знает, что к вечеру будет на западе.
4.1 Источники естественного света
Под естественным светом мы обычно подразумеваем солнечныи? свет. Деи?ствительно, именно Солнце является основным источником освещения для всего живого на нашеи? планете. Без Солнца Земля погрузилась бы во тьму.
Но, как мы уже говорили в этои? книге, в природе существуют и другие источники света. Испускают свечение жуки-светлячки, а также некоторые рыбы. Светятся гнилушки в лесу. В северных раи?онах наблюдаются полярные сияния. Свет сопровождает извержения вулканов. Однако роль всех этих источников в освещении поверхности нашеи? планеты по сравнению с солнечным светом очень мала.
А как же Луна? На первыи? взгляд, Луна освещает Землю ночью так же, как Солнце днем. Но в деи?ствительности сама она не испускает света, до Земли доходит отраже?нныи? ее? поверхностью солнечныи? свет.
4.2 Что мы знаем о Солнце
Солнце – самая близкая к нашеи? планете звезда. Она представляет собои? огромныи? раскале?нныи? шар, которыи? примерно в 109 раз больше Земли.
Расстояние от Земли до Солнца – примерно 150 миллионов километров. Его свет доходит до нас чуть больше чем за восемь минут.
Мощность излучения Солнца составляет 3,8х1026 Вт. Оно излучает свою энергию на всех длинах волн, но не равномерно. Половина этои? энергии приходится на видимую область спектра. В свете Солнца преобладают лучи же?лто-зеле?ного цвета, поэтому солнечныи? диск кажется нам золотым.
Около 45 процентов энергии, теряемои? Солнцем, уносят инфракрасные лучи. На гамма-лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое и радиоизлучение приходится лишь пять процентов излучаемои? энергии.
Когда же солнечныи? свет попадает в атмосферу нашеи? планеты, это соотношение меняется в пользу видимого излучения. Происходит так потому, что атмосфера Земли препятствует прохождению многих видов электромагнитных волн.
Поток солнечных лучеи? создае?т на внешнеи? границе атмосферы освеще?нность равную 135 000 лк, а на поверхности Земли – порядка 100 000 лк (в полдень при яснои? погоде).
Яркость солнечного диска составляет 2х109 кд/м2, а температура поверхности Солнца 6 000 К. Его свечение похоже на свечение источника с цветовои? температурои? 6 000 К. Солнце светит почти белым светом.
4.3 Астрономия для декоратора
В художественнои? литературе иногда можно прочесть, что Солнце ушло или погасло. На самом деле это только метафора, ведь эта звезда никуда не исчезает, и ее? свет никак не изменяется.
Как мы помним из школьного курса физики, наша планета движется вокруг Солнца по эллиптическои? орбите. Она также вращается вокруг своеи? оси, подставляя Солнцу то одну, то другую сторону. На освеще?ннои? Солнцем стороне, наступает день, а на неосвеще?ннои? – ночь.
Вместе с тем для наблюдателя на Земле Солнце деи?ствительно проходит свои? ежедневныи? путь над неподвижнои? Земле?и?. На рассвете мы видим, как из-за горизонта на востоке показывается солнечныи? диск, к полудню он достигает высшеи? для этого дня точки и затем, двигаясь к западу, исчезает за горизонтом.
4.4 День и ночь
С утра до полудня освеще?нность Земли увеличивается, с полудня до вечера уменьшается. Увеличение и уменьшение освеще?нности происходит постепенно. В середине дня Земля получает больше всего солнечных лучеи?.
Летом в полдень при яснои? погоде освеще?нность земнои? поверхности достигает 60 000 – 100 000 лк. К моменту захода Солнца она составляет уже около 1 000 лк, а ночью исчисляется сотыми долями люкса. Таким образом, на протяжении суток освеще?нность поверхности нашеи? планеты постоянно изменяется.
4.5 Долгота дня
Мы знаем, что зимои? световои? день, то есть время между восходом и закатом, короче, а летом длиннее. Долгота дня зависит от времени года.
Дело в том, что ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости, в которои? наша планета вращается вокруг Солнца, а наклонена к неи?. Поэтому каждое из двух полушарии? в позиции зимы отклонено от Солнца, а в позиции лета наклонено к нему. Вот почему Новыи? Год в Москве встречают в шубах, а в Австралии в купальниках.
Наклон земнои? оси влияет и на дневнои? путь солнца. Зимои? оно поднимается над горизонтом не так высоко и светит не так долго. Например, 22 июня в Москве рассвет наступает в 3:45, закат – в 21:18, долгота дня составляет 17 часов 33 минуты. А 21 декабря рассвет наступает в 8:58, закат – в 15:59, долгота дня составляет семь часов одну минуту.
В летнии? полдень Солнце поднимается над горизонтом на высоту более 57°, а в зимнии? – всего на 11°.
4.6 Зима и лето
Летом освеще?нность поверхности нашеи? планеты примерно в семь раз больше, чем зимои?. Например, в пасмурныи? летнии? день она составляет 20 000 лк, а в пасмурныи? зимнии? день – только 3 000 лк. Из этого мы можем сделать очевидныи? вывод, что летом света больше, зимои? – меньше.
Зимои? световои? день короче, а летом длиннее. Долгота дня зависит от времени года. Ось вращения Земли не перпендикулярна плоскости, в которои? наша планета вращается вокруг Солнца, а наклонена к неи?. Поэтому каждое из двух полушарии? в позиции зимы отклонено от Солнца, а в позиции лета наклонено к нему.
4.7 Атмосфера
Земля окружена атмосферои? – воздушнои? оболочкои?, которая состоит в основном из газов. Также в неи? всегда присутствуют разнообразные по происхождению и свои?ствам частицы.
Такими частицами могут быть капельки воды и кристаллы льда. Из них состоят облака и туманы. Но это могут быть и тве?рдые частицы, например, пыль или продукты горения.
Толщина атмосферы составляет примерно 200 – 300 км от поверхности Земли. Дальше начинается космос, безвоздушное пространство.
Атмосфера Земли пропускает видимыи? свет и защищает нас от вредных излучении?. Кроме того, она влияет на то, что мы видим вокруг.
4.8 Прозрачность воздуха и небесныи? свод
Окружающии? нас воздух практически невидим, поскольку образующие его газы бесцветны. Даже не очень чистыи? воздух в больших городах прозрачнее, чем самая прозрачная жидкость и самое прозрачное стекло. Слои? воздуха толщинои? в несколько метров мы вообще не видим. На расстоянии нескольких километров воздушная дымка делает очертания удале?нных от нас предметов размытыми. Всю же атмосферу в целом мы воспринимаем как небо, купол небосвода. Это впечатление рождается благодаря огромнои? толще воздуха.
Сделать воздух менее прозрачным может переизбыток тве?рдых частиц. Так бывает, например, во время пыльнои? бури в пустыне. Но чаще всего ухудшают видимость туман и облака. Они состоят из мельчаи?ших капель воды или кристаллов льда. Пока водянои? пар сохраняет свои?ства газа, он такои? же прозрачныи?, как воздух. Поэтому на прозрачность атмосферы он почти не влияет. Но когда начинается превращение пара в воду, в воздухе образуются мельчаи?шие невидимые глазу водяные капельки. Они как раз уже непрозрачны.
Поэтому в ясную погоду мы видим все? вплоть до горизонта. Для человека среднего роста, стоящего на равнине, горизонт находится на расстоянии около пяти километров. А в густом тумане невозможно что-либо разглядеть уже на расстоянии нескольких метров.
4.9 Свет и воздух
Проходя через атмосферу Земли, поток солнечного света меняется. Некоторая его часть доходит до поверхности планеты, сохраняя свое? направление. Еще? часть поглощается и переходит в теплоту, нагревающую воздух. Большая же часть лучеи? рассеивается атмосферои?.
Рассеяние происходит тогда, когда на свое?м пути световои? луч встречает маленькую частицу. Это может быть капля тумана, пылинка или даже молекула воздуха. После такои? встречи луч меняет направление. Отклонившись от первоначального пути один раз, он может столкнуться с другои? частицеи? и снова изменить свою траекторию.
Каждая частица забирает у падающеи? на нее? волны часть энергии и сама становится источником новых электромагнитных волн – волн рассеянного света. Свет от Солнца, а также от любых других источников рассеивается в воздухе постоянно и повсеместно. Атмосфера в буквальном смысле заполнена рассеянным светом, потоки которого постоянно пересекают ее? в самых разнообразных направлениях.
4.10 Путь солнечных лучеи?
В разное время дня солнечные лучи проходят в земнои? атмосфере разное расстояние до поверхности. Если Солнце находится в зените, то их путь через толщу воздуха станет минимален. Такие лучи будут поглощаться и рассеиваться меньше всего. А по мере того, как Солнце все? больше приближается к горизонту, расстояние увеличивается.
Сразу после рассвета и перед закатом Земле достаются только косые лучи Солнца. А когда оно находится на горизонте, его лучам
приходится проделывать в атмосфере путь, которыи? примерно в полтора раза больше, чем при положении Солнца в зените.
Чем длиннее путь лучеи?, тем больше энергии они будут терять на этом пути. Чем ближе опускается Солнце к горизонту, тем больше ослабляется и рассеивается его свет. Именно поэтому в полдень всегда жарче, чем на закате.
4.11 Зачем об этом знать художнику и декоратору
При рассеянии световых лучеи? возникают различные световые явления, интересные для тех, кто занимается визуальными искусствами. Художнику необходимо знать, почему небо голубое, а солнце на закате красное, почему через туман плохо видно, а после заката еще? долго светло. Чтобы наи?ти ответы на эти и другие подобные вопросы, нужно понимать, что происходит с лучом солнечного света в земнои? атмосфере.
Проходя через атмосферу Земли, поток солнечного света меняется. Некоторая его часть доходит до поверхности планеты, сохраняя свое? направление. Еще? часть поглощается и переходит в теплоту, нагревающую воздух. Большая же часть лучеи? рассеивается атмосферои?.
4.12 Освещение Земли
Солнце, небо, облака и сама земная поверхность участвуют в освещении нашеи? планеты. Земля получает свет Солнца и в виде прямых лучеи?, и в виде рассеянного света.
Достигая земнои? поверхности, лучи отражаются от нее? и попадают назад в атмосферу. Здесь они участвуют в рассеянии, и часть их вновь возвращается к поверхности, увеличивая освеще?нность Земли.
Облака в небе играют роль экрана, направляющего к нам потоки отраже?нного и рассеянного света. В отсутствие облаков эти лучи ушли бы в космическое пространство.
Зима ли у нас или лето, покрыта ли земля травои? или снегом, кучевые на небе облака или перистые, полдень или вечер… Эти и многие другие факторы влияют на то, насколько нам светло.
4.13 Облака
Кучевые облака, которые не закрывают собои? солнечныи? диск, могут в несколько раз увеличить освеще?нность поверхности Земли рассеянным светом. Это происходит потому, что они, как мы теперь знаем, не дают потокам солнечного света уи?ти из атмосферы.
А вот низкие и плотные слоистые облака уменьшают освеще?нность в несколько раз. Они покрывают все? небо и снижают интенсивность светового потока.
4.14 Снег и трава
Зимние ночи кажутся светлее, чем летние, поскольку снежныи? покров отражает солнечныи? свет лучше, чем трава. Это и понятно, ведь снег имеет белыи? цвет. Травянои? покров способен отразить лишь 25 процентов падающего на него светового потока, а сухои? выпавшии? снег – более 85 процентов.
Из-за снега у альпинистов в горах существует опасность слепоты – повреждения глаз слепящим светом, исходящим не только от Солнца, но и от поверхности заснеженных вершин.
4.15 Ясная и пасмурная погода
При ясном или малооблачном небе главная роль в освещении Земли принадлежит прямым солнечным лучам. Но роль рассеянного света тоже велика. Он освещает те места, куда прямые лучи не попадают. Так, в чаще леса, в глубоком овраге, в комнате, окна которои? обращены на север, вполне светло. В пасмурную погоду все? освещает тоже лишь рассеянныи? свет.
4.16 После заката
Когда Солнце уже скрылось за горизонтом, земная поверхность освещается рассеянным светом. Этот свет исходит от тои? части небосвода, что еще? освещена солнечными лучами. Благодаря рассеянному свету переход ото дня к ночи и от ночи ко дню происходит не мгновенно, а растягивается на некоторыи? промежуток времени, называемыи? сумерками. И при облачном небе ночь наступает позже, чем в ясную погоду. Облака, покрывающие небо, активно участвуют в рассеянии света.
4.17 Ночь
Главным источником света ночью является Луна. Она посылает на Землю свет Солнца, отраже?нныи? ее? поверхностью. Лунная освеще?нность едва достигает десятитысячных долеи? процента солнечнои? (0,0002 – 0,0003%). Однако мы способны видеть и в безлунные ночи. Можно предположить, что нам светят зве?зды, но их свет очень слабыи?. Помимо зве?зд, свет исходит от самого ночного неба. Ночное свечение атмосферы – это свечение разреже?нных газов, присутствующих в составе воздуха на высотах от 80 до 300 километров.
4.18 Почему Солнце на закате красное?
Как мы уже говорили, солнечныи? диск имеет белыи? цвет с же?лтым оттенком, потому что большая часть испускаемых им видимых лучеи? лежит в же?лто-зеле?нои? части спектра.
Дне?м мы можем наблюдать истинныи? цвет ближаи?шеи? к нам звезды. Но на закате небесное светило всегда краснеет. Почему так происходит?
Солнечныи? свет рассеивается атмосферои?, приче?м лучи разного цвета подвержены этому в разнои? степени. Фиолетовые будут рассеиваться намного сильнее, чем красные (в точном выражении в 16 раз).
Прямои? свет теряет за сче?т рассеяния в основном синие и фиолетовые лучи. На цвет Солнца в зените это не оказывает большого влияния. Но когда оно опускается к горизонту, его лучи вынуждены проходить в атмосфере все? большии? и большии? путь, и они все сильнее рассеиваются атмосферои?.
В процессе рассеяния потери коротковолновых, то есть фиолетовых, синих и голубых лучеи?, становятся все? более заметными. Таким образом, из светового потока до земнои? поверхности доходят преимущественно длинноволновые лучи – красные и оранжевые. Поэтому цвет Солнца становится сначала оранжевым, а затем красным.
4.19 Почему небо голубое?
В предыдущем разделе мы упомянули о том, что фиолетовые лучи, входящие в состав белого солнечного света, воздух рассеивает в 16 раз сильнее, чем красные. Следовательно, в рассеянном свете их в 16 раз больше. Синие лучи подвержены этому меньше, чем фиолетовые, но больше, чем голубые.
Если все цветные рассеянные лучи смешать в том соотношении, в котором они доходят до поверхности нашеи? планеты, то эта смесь будет иметь голубои? оттенок. Именно поэтому мы видим небо голубым.
Красныи? цвет закатного Солнца и голубои? цвет неба – все? это следствия рассеяния. После того как прямои? солнечныи? свет проходит сквозь толщу воздуха, в не?м остаются преимущественно длинноволновые лучи (красные), а в рассеянныи? свет попадают коротковолновые (голубые).
4.20 Почему облака и туманы белые?
Облака и туманы тоже рассеивают свет, но иначе воздуха. В облаках лучи всех длин волн рассеиваются одинаково. Этим объясняется их белыи? цвет. В воздухе лучи разных длин волн рассеиваются по-разному, а при рассеянии на капельках воды (из которых состоят облака и туман) все они рассеиваются однообразно. Это сильно влияет на окраску неба. Когда атмосфера становится менее прозрачнои? и в воздухе появляется дымка, небо больше не кажется таким голубым, как при яснои? погоде. Капельки воды в воздухе уменьшают синеву неба, делая его беле?сым.
4.21 «Хочу все? знать» для декоратора
Конечно, обо всех описанных в этои? главе феноменах можно прочитать в книгах из серии «Хочу все? знать». Но декоратору необходимо иметь о них представление. Естественныи? свет в интерьере, созданном декоратором, существенно его меняет. Свет из окна может исказить цвет стен или потолка, а может преобразить его.
Квартира на втором этаже дома в Санкт-Петербурге при естественном освещении выглядит иначе, нежели квартира на пятом этаже в Крыму.
В петербургскои? – света меньше, но цвет его белыи?. На юге же все? помещение залито те?плым солнечным светом, которыи? в полдень слепит глаза.
Декоратору необходимо знать о том, почему естественное освещение бывает совершенно разным, чтобы создавать интерьеры, где людям комфортно находиться.
Практика декоратора
Рассвет и закат
Мы запомнили, что когда Солнце опускается к горизонту, его лучам приходится проделывать длинныи? путь. Мы также знаем, что проходя этот путь, потоки света рассеиваются атмосферои?. Рассеяние затрагивает фиолетовые лучи сильнее, чем красные, поэтому на закате небесное светило приобретает такои? цвет.
Следуя этои? логике, на рассвете Солнце тоже должно окрашивать небо в оранжево-красные тона, ведь оно занимает то же самое положение. Но в жизни этого почему-то не происходит. Рассвет бывает окрашен другими цветами – светлыми розово-фиолетовыми. Все? дело в температуре Земли. Ранним утром ее? поверхность еще? холодная, а за день она нагревается. Те?плыи? воздух усиливает окраску заката, и чем выше температура, тем сильнее рассеяние. Цвет заката и восхода важно учитывать при выборе цвета интерьера.
Однажды одному архитектору необходимо было оформить две практически одинаковые спальни. Окна первои? выходили на восток, а второи? – на запад. В однои? комнате солнце было утром, в другои? – вечером.
Главныи? принцип при выполнении таких задач состоит в том, что с реальностью не нужно бороться. Если комнату, которую большую часть дня заливает те?плыи? оранжевыи? свет из окна, покрасить в фиолетовыи?, она будет выглядеть серо-зеле?нои?. Поэтому в спальне с окнами на восток был создан серебристо-персиковыи? интерьер, а в спальне с окнами на запад – шоколадно-оранжевыи?.
Свет и местность
Характер естественного света сильно влияет на декор и освещение. Поэтому прежде чем вы решите начать строить дом или оформлять интерьер, необходимо изучить условия конкретнои? местности.
Так, в Санкт-Петербурге большую часть года беле?сое небо, и до земли доходит мало солнечных лучеи?. Интерьер в таком городе хочется осветить интенсивным те?плым светом ламп накаливания. К тому же нужно помнить, что белые перепле?ты окна будут сливаться с цветом неба. В свою очередь, в квартире, находящеи?ся в Сочи, всегда много солнца, придающего желтоватыи? оттенок белым стенам. В даннои? местности лучше будет смотреться минималистскии? интерьер в холодных тонах, освеще?нныи? светом с более высокои? цветовои? температурои?.
А в некоторых местах световои? климат таков, что интерьер лучше вообще закрыть от естественного света. В Москве, например, облака обычно находятся на небольшои? высоте, в то время как в Нью-И?орке (и в большинстве других мировых столиц) уровень туч значительно выше. Поэтому в московских интерьерах основным является свет искусственныи?.
Сочетание естественного и искусственного света
Даже если комната выходит на солнечную сторону и имеет большие окна, чаще всего только естественного света недостаточно. Какими бы большими ни были окна, освеще?нность пространства все? равно ограничена их размером, и для того, чтобы осветить его равномерно, требуется искусственныи? свет.
Если в помещении используются одновременно искусственное и естественное освещение, они должны быть сбалансированы. Даваи?те рассмотрим, как можно решить эту задачу на примере школьного класса.
Обучение в школе проходит в первои? половине дня. Окна в классах, как правило, остаются открытыми. Первыи? ряд парт, стоящии? у окон, хорошо освеще?н естественным светом, второи? освеще?н хуже, а ряд у стены уже не может обои?тись без ламп. Искусственныи? свет в школьном классе должен быть таким, чтобы места всех учеников были одинаково хорошо освещены.
Поэтому для освещения ряда у окна можно использовать энергосберегающие лампы (летом эту часть освещения вообще не нужно включать). Среднии? ряд должен быть освеще?н энергосберегающими и лампами накаливания, а ряд у стены – только лампами накаливания. Лучше всего, если переход от одного вида ламп к другому будет плавным.
Основное из Главы 4
Земля вращается вокруг Солнца.
На Земле ночь сменяет день, а зима – лето.
•
Землю освещают прямые солнечные лучи, рассеянныи? в атмосфере свет, а также свет, отраже?нныи? от земнои? поверхности и облаков.
•
Атмосфера Земли рассеивает свет, ослабляя солнечные лучи.
•
Сине-фиолетовая часть солнечного излучения рассеивается сильнее, чем красная. Из-за этого небо нам кажется голубым, а Солнце на закате – красным.
•
Глава 5. Свет и тени
Не бои?ся собственнои? тени – тень никогда не знает, на чьеи? стороне она будет.
Веслав Брудзиньскии?
5.1 Светотень
Любои? освеще?нныи? предмет отбрасывает тень, поскольку и Солнце, и светильники освещают различные объекты неравномерно. Куда-то попадает больше света, а куда-то меньше.
Все мы имеем представление об этом явлении, потому что постоянно сталкиваемся с ним в обычнои? жизни. Однако декоратору необходимо гораздо лучше разбираться в том, как работать со светом и тенью. Игра света и тени порои? создае?т удивительные иллюзии и полностью преображает пространство.
5.2 Гипсовые формы
Чтобы лучше разобраться в том, как предметы отбрасывают тень, даваи?те рассмотрим белыи? гипсовыи? шар в свете настольнои? лампы. На его поверхности несколько областеи?: свет – область шара, которая освещена лучше всего; собственная тень – неосвеще?нная или слабо освеще?нная область; полутень – область, где свет постепенно переходит в тень; перелом – самая те?мная часть тени; рефлекс – слабое светлое пятно в области тени. На поверхности стола мы увидим падающую тень – пространство за шаром, куда не попадает свет.
Теперь возьме?м не гипсовыи? шар, а металлическии? цилиндр. Пусть это будет консервная банка. У метал-ла более гладкая по сравнению с гипсом поверхность, и мы можем видеть на неи? еще? две градации светотени: блик – самое светлое пятно в центре области света; отражение – изображение предметов, находящихся рядом.
На гладких поверхностях отражения видны относительно отче?тливо.
5.3 Контраст изображения
Разница между светом и тенью называется контрастом. Он может быть более или менее выраженным. В ясныи? летнии? полдень на улице яркие света и глубокие че?рные тени, а в облачную погоду они кажутся гораздо более мягкими. Чем интенсивнее свет, тем больше контраст.
5.4 Светотень и направление света
Поверхность любого объе?много предмета, например, рассмотренного нами цилиндра, в каждои? своеи? точке пове?рнута к источнику света под разным углом.
В область света попадают практически прямые лучи. В тех местах, где они падают на поверхность под углом, образуется полутень. Область тени лучи непосредственно от источника не освещают вообще. А рефлекс появляется в тех местах, куда попадает свет, отраже?нныи? от других предметов.
5.5 Светотень и цвет
При сильном освещении свет и тени теряют цвет и кажутся почти одинаковыми. Если же освещение среднее по интенсивности, предметы на свету имеют глубокую насыщенность и чуть более те?плыи? цвет, а тени кажутся более холодными и не такими насыщенными.
Этот эффект особенно хорошо виден вечером. В какои?-то момент перед закатом все?, что нас окружает, приобретает оранжеватые и красноватые оттенки, и начинает отбрасывать фиолетовые тени.
Когда же света совсем мало, как в сумерках, начинает казаться, что тени становятся серыми, в то время как цвет освеще?нных предметов мы еще? можем различить.
5.6 Падающая тень
Нам всем известно, что падающая тень повторяет форму предмета, которыи? ее? отбрасывает. Однако форма тени искажается, дробится на части, если тень отбрасывается не на одну, а на несколько плоскостеи?, расположенных под углом друг к другу.
Например, если тень от чаи?ника попадает не только на стол, но и на стену, и на стоящие рядом чашки, она как бы распластывается по поверхностям, попавшим в ее? область.
5.7 Театр тенеи?
Тень всегда будоражила воображение многих людеи?: писателеи?, художников, да и просто невротиков. Поскольку она так похожа на пред-меты, которые ее? отбрасывают, то кажется существом из параллельного мира, которыи? парадоксальным образом связан с нашим.
В некоторых литературных произведениях тени становятся главными героями и живут собственнои? жизнью независимо от своих хозяев. Силуэты людеи? и животных также используются в декоративном искусстве и в театре тенеи?, чтобы создать какои?-либо образ с помощью обобще?ннои? формы.
5.8 Тень и очертания предметов
С помощью светотени вещи рас-сказывают нам о себе. Поэтому именно тень рисует художник, чтобы правильно передать очертания предметов. Благодаря этому мы безошибочно догадываемся о том, что же изображено на его рисунке, даже если он использовал всего одну краску.
Подобным образом рисуют плакаты и эмблемы. Это особое искусство, превращающее обобще?нную форму в символ или знак.
У лимона бугристая кожура. Каждыи? бугорок на неи? представляет собои? маленькии? конус со сглаженнои? вершинои?.
Эта форма имеет освеще?нную часть – свет, и область, куда свет
не попадает – тень. Такую игру света и тени на неровнои? поверхности мы называем фактурои?.
5.9 Светотень и объе?м
Светотень выявляет объе?м предметов. Мы на интуитивном уровне понимаем, что светлые их части являются выступающими, а затене?нные – отступающими. Поэтому здесь нас легко обмануть.
Убедительная передача светотени создае?т иллюзию объе?мных форм и пространства, которых на самом деле не существует. Из-за этого нам кажутся объе?мными предметы, люди и животные, изображе?нные на плоском холсте.
Одним из ярких примеров того, как изобразительное искусство обманывает наше зрение, является гризаи?ль – одноцветная живопись. Она создае?т иллюзию формы и рельефа только за сче?т светотени, которая передается со всеи? тщательностью.
5.10 Светотень и фактура
Мы можем на вид определить, является ли поверхность предмета гладкои? или неровнои?. Тоже за сче?т светотени.
Даваи?те рассмотрим обыкновенныи? лимон. Нам не обязательно брать его в руки, чтобы понять, что у него бугристая кожура. Каждыи? бугорок на неи? представляет собои? маленькии? конус со сглаженнои? вершинои?. Эта форма имеет освеще?нную часть – свет, и область, куда свет не попадает – тень. Такую игру света и тени на неровнои? поверхности мы называем фактурои?.
5.11 Кожа человека
Кожа человека в старости отличается от молодои? кожи именно тем, что тени подче?ркивают складки и морщины. Старческая кожа также имеет неровности, и это хорошо видно, поскольку каждыи? ее? участок расположен под иным углом к свету. Молодая же кожа гладкая, она не образует мелких тенеи?.
5.12 Управление светотенью
Перед нами три изображения гипсовои? маски. На первом мы видим выраженные света и глубокие че?рные тени. Второе изображение менее контрастно, его тени и света кажутся, скорее, серыми. На третьем изображении контраст выражен средне, но тени образуют пятна, мешающие воспринимать форму. Все три изображения воспринимаются по-разному. Но ведь это одна и та же маска! Отличия возникают только за сче?т освещения.
Меняя освещение, мы можем влиять на облик предметов.
5.13 Возможности преобразования
Меняя освещение, мы можем влиять на облик предметов. Разумеется, управлять естественным солнечным светом не получится, к нему мы можем только приспособиться.
А вот светотень, созданная с помощью искусственного освещения, может быть плодом нашего творчества. И мы в состоянии сделать ее? такои?, какои? хотим.
Для искусственного света нет ничего невозможного. Это знает каждыи? фотограф и осветитель. Можно сделать тень более глубокои?, или, наоборот, вообще убрать, изменить ее? очертания и местоположение, подкорректировать конфигурацию. Можно сделать свет ярким, бликующим, а можно, наоборот, матовым. Можно изменить цвет света и тени. Для этого существует множество инструментов.
5.14 Инструменты управления светом
В нашем распоряжении есть источники света различнои? интенсивности. Мы можем менять их расположение, придавать свету разную направленность, использовать светильники, дающие более мягкии? и более же?сткии? свет. Мы также можем использовать различные дополнительные приспособления: отражатели, фильтры, линзы, рассеиватели.
5.15 Контроль интенсивности света
Выбирая источники света и располагая их определе?нным образом, профессионал получает такую светотень, которая ему необходима. С помощью ламп разнои? мощности он может менять контраст. При увеличении освеще?нности он усиливается, при уменьшении, соответственно, ослабевает. Когда света становится меньше, яркость светлых участков убывает быстрее, чем яркость тенеи?. Это связано с тем, что тени подсвечиваются рассеянным светом.
5.16 Направленныи? свет
Представим, что находимся в фотостудии, и поэкспериментируем с различными способами постановки света. При освещении предметов направленным светом единственного источника лучи попадают только на те поверхности, которые обращены к нему.
Такое освещение создае?т резко выраженные тени и хорошо передае?т объем. На освеще?нных участках объектов прекрасно видны цвет, фактура и текстура.
В то же время неосвещенные участки кажутся те?мными, на них фактура не видна.
Если мы осветим лампои? направленного света лицо человека, то одна его сторона окажется в тени. Под глазами и носом возникнут некрасивые те?мные пятна. Чтобы их устранить, нужны дополнительные источники света. Они подсвечивают те места, куда не попадают лучи основного источника. Тени смягчатся, и форма лица будет читаться гораздо лучше.
5.17 Мягкии? и же?сткии? свет
Теперь даваи?те используем открытую лампу и лампу с абажуром из полупрозрачного стекла. Лампа без абажура дае?т же?сткии? свет – че?тко очерченные границы тенеи? и выраженныи? рельеф. А лампа с абажуром будет излучать мягкии?, рассеянныи? свет. Такое освещение размывает контуры тенеи? и уменьшает рельефность объекта.
Точно такую же разницу мы увидим, если сфотографируем один и тот же пеи?заж в ясныи? и в туманныи? день. Воздух, в котором во взвешенном состоянии находятся частички воды, похож на плафон из молочного стекла, рассеивающии? солнечные лучи и создающии? мягкие светотеневые переходы.
5.18 Косое и скользящее освещение
С помощью света можно усилить или, наоборот, ослабить фактуру поверхности. Чтобы она смотрелась более выраженнои?, используют направленное косое освещение.
Косое освещение – это освещение, при котором лучи падают на поверхность объекта под углом меньше 45°. Когда угол падения лучеи? близок к нулю, освещение называют скользящим.
Направленное, косое и особенно скользящее освещение дают выраженные тени и прекрасно подче?ркивают форму. Это относится не только к крупным предметам, но и к мелким элементам, образующим фактуру.
5.19 Контровои? свет
Теперь установим источник света позади модели. Мы увидим, что ее? силуэт приобре?л яркии? световои? контур, и из-за этого лицо и фигура кажутся плоскими. Чтобы получить тонкую полоску света, источник света необходимо расположить поближе к объекту. Чем дальше он будет находиться, тем шире станет получающии?ся контур. Такое освещение называется контражуром или контровым светом. Оно позволяет отделять объект от фона и добиваться красивых визуальных эффектов.
5.20 Использование светотени
Вообразив себя фотографами, мы убедились, что степень контраста, размытости или резкости тенеи?, их расположение и выраженность фактуры определяются освещением.
Работа со светом и тенью – это искусство. Оно используется не только в фотографии, но и в театре, кино, при освещении выставочных объектов и, конечно, в интерьере.
С помощью освещения специалист может осуществить самые смелые фантазии и создать удивительные эффекты. Однако чаще всего при работе со светом архитекторы, светодизаи?неры и фотографы стараются сохранить естественныи? облик светотени. Они стремятся сделать ее? такои?, как в жизни, но лучше. При этом каждыи? специалист решает свои задачи.
Фотографы говорят о том, что ведут «бои? с тенью». Деи?ствительно, в реальности при хорошем ярком освещении тени слишком глубокие, практически че?рные. Сделанные в таких условиях снимки имеют избыточныи? контраст и фактически распадаются на свет и тень. Предметы при даннои? степени контраста кажутся слишком объе?мными, а их форма, наоборот, может плохо читаться.
Поэтому фотограф, устанавливая свет, обычно смягчает контраст между светом и тенью, устраняет случаи?ные пятна тенеи?, подсвечивает фон так, чтобы светлые участки объекта находились на те?мном фоне, а те?мные – на светлом.
Например, при съе?мке портрета он старается сделать че?тким контур приче?ски, убрать тень на противоположнои? свету половине лица, уменьшить тени под носом, глазами, подбородком. Все? это делает картинку более цельнои? и красивои?.
В этом же направлении иде?т корректировка светотени на готовом изображении. С помощью компьютера фотограф уменьшает глубину тенеи?, делает детали изображения более читаемыми.
Точно так же художник улучшает реальные тени. Как правило, он делает их менее глубокими и более цветными.
Перед светодизаи?нером, работающим в интерьере, стоят другие задачи. Он не может выставить свет так, как это делает фотограф, ведь в интерьере люди перемещаются, передвигают предметы и мебель. Поэтому он должен создать такое светотеневое решение, при котором в помещении будет комфортно находиться. Вместе с тем, это решение может быть вариативным.
Например, светодизаи?нер предполагает осветить все? пространство равномерно и одинаково. Тогда предметы не будут иметь тенеи?, бликов и рефлексов. При таком решении вещи покажутся более плоскими, а интерьер не будет контрастным. Подобное освещение не подче?ркивает объе?м, но хорошо передае?т цвет объектов.
Или же светодизаи?нер может сделать тени более выраженными. Такое освещение подчеркне?т объе?м предметов и глубину пространства.
Светодизаи?нер должен создать светотеневое решение, при котором в помещении будет комфортно находиться. Он может осветить все? пространство равномерно и тем самым сгладит объе?м и хорошо передаст цвет объектов. Или же светодизаи?нер сделает тени выраженными. Такое освещение подчеркне?т фактуру предметов и глубину пространства.
Практика декоратора
Драматизм тенеи?
В помещении, где все предметы ярко освещены и отбрасывают че?рные тени, человек себя чувствует тревожно. Такои? контраст могут использовать в своеи? работе фотографы, кинооператоры и театральные осветители.
Но декораторы и архитекторы должны помнить, что для создания ощущения комфорта в интерьере требуется мягкое освещение. Чем менее выражены света и тени, тем лучше. Глубокие тени дае?т направленныи? свет одиночного светильника. Для смягчения контраста нужно несколько источников света.
Когда человек читает книгу в свете настольнои? лампы, на ее? корешке образуется тень, но читающему это совершенно не мешает. Теперь предположим, что этот человек работает. Его руки и предметы, которые он держит в руках, будут отбрасывать тени. Поэтому для работы ему необходим второи? источник света, которыи? бы их смягчал.
Или представьте себе ресторан, в зале которого на одном из столиков горит свеча. Ее? свет кажется комфортным тем, кто сидит за столиком, но сами они отбрасывают глубокие тени, которые привносят излишнии? драматизм, создают ощущение тревоги у других гостеи?.
Поэтому делаем вывод: одна свеча – хорошо, а две – лучше.
Контраст
Мы обладаем способностью адаптироваться к различным условиям освещения. Наш глаз видит и при слепящем свете, и практически в темноте. Но сильныи? контраст мы воспринимаем плохо.
Представьте, что находитесь в затене?ннои? комнате. Вы отче?тливо видите все предметы, которые вас окружают. Но стоит приоткрыть шторы и впустить в комнату яркии? солнечныи? свет, как вы уже больше не различаете сложных рисунков на ковре и обивке дивана. Все?, что находится в комнате, кажется одинаково те?мным по сравнению со слепящими лучами солнца.
С похожеи? ситуациеи? вы можете столкнуться при работе с отраже?нным светом. Например, если люстра, которую вы выбрали, светит вверх. Ее? свет будет отражаться от потолка и освещать интерьер, но световое пятно на потолке будет намного ярче, чем то место, которое необходимо осветить.
Чтобы получить достаточную освеще?ность, придется сделать световои? поток еще интенсивнее. Но предмет, которыи? нужно осветить, все? равно останется в тени. Поэтому если вы хотите использовать в интерьере отраже?нныи? свет, вам понадобится дополнительное направленное освещение.
Фотографии интерьеров и свет
По фотографиям чужих работ нельзя научиться проектировать освещение. Вы можете позаимствовать идею расстановки мебели, но повторить световое решение у вас не получится.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/marat-ka/svet/) на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.