ГОСУДАРТСТВЕННЫЙ КОМИТЕТА СВЯЗИ, ИНФОРМИТИЗАЦИИ И ТЕЛЕКОМУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ

Кафедры  “ТЕЛЕВИДЕНИЕ, РАДИОЭШИТТИРИШ СТУДИЯЛАРИ ВА ЖИХОЗЛАРИ”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конспект лекции

По “справочник кинооператора”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ст.преп. кафедры

“ТРЭС ва Ж”

Азимов М.И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ташкент – 2012г.

 

РАЗДЕЛ VI

ЭЛЕМЕНТЫ СВЕТОТЕХНИКИ

ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА СВЕТА

 

1. ЛУЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ

При взаимодействии между ядром атома и электроном, ранее смещенным под влиянием внешних воздействий, последний возвращает­ся в свое первоначальное состояние и отдает накопленную им потенциальную энергию в виде кинетической энергии излучения — лучи­стой энергии. Распространение лучистой энер­гии в пространстве происходит в виде электро­магнитных колебаний с различными длинами волн.

Скорость распространения электромагнит­ных колебаний всех видов в пустоте одинакова и составляет: с= 299 800 км/с.

3 среде с показателем преломления п ско­рость распространения колебаний

и так как п несколько различен для разных излучений (явление дисперсии), то скорости распространения различных излучений в раз­личных средах не одинаковы.

Длина волны X, скорость распространения электромагнитных колебаний v и частота колебаний v связаны между собой соотноше­нием:

V

Изучено много разновидностей излучений, различающихся длинами волн; к ним относят­ся: гамма-лучи, рентгеновские и ультрафиоле­товые лучи, видимый свет, инфракрасные лучи, радиоволны.

Оптическая область спектра электромагнитных излучений состоит из грех участков: невидимых ультрафиолетовых излучений с длинами волн от 10 до приблизительно 400 нм*_у обнаруживаемых в основном по их химическому и физиологическому действию; видимых световых излучений с длинами волн от приблизительно 400 до 750 нм, воспри­нимаемых глазом как свет, и невидимых инфракрасных излучений с длинами волн от 740 нм до 1—2 мм, обнаруживаемых в основном по их фотоэлектрическому (в некоторых пределах) или тепловому действию.

2. СПЕКТРАЛЬНЫЙ СОСТАВ СВЕТА

Излучение с определенной длиной волны к называют однородньш, или монохроматическим, в отличие от сложного, или немонохромати­ческого, излучения, состоящего из совокупности нескольких монохро­матических излучений.

Цвет видимого монохроматического излучения определяется дли­ной его волны: с изменением длины волны цвет излучения меняется. Пои разложении белого света призмой в непрерывный спектр в послед­нем цвета постепенно переходят один в другой так, что точно опреде­лить границы каждого цвета и связать их с длинами волн крайне трудно. Однако в первом приближении можно принять следующие границы цветных участков видимой части спектра излучения (табл. VI -1)

 

Монохроматические равные по мощности излучения, отличающиеся друг от друга длиной волны, т. е. по цвету, вызывают в глазу неоди­наковые по интенсивности ощущения, что определяется неодинаковой чувствительностью глаза к отдельным участкам видимого спектра.

Нормальный человеческий глаз обладает наибольшей чувствитель­ностью к желто-зеленому излучению с длиной волны около 555 нм\ по мере приближения к концам видимого спектра чувствительность глаза резко падает.

♦Нанометр {нм) — единица измерения длины, равная 10^-9Af, т.е. 1 нм = = 0,000001 мм =0,000000001 м. В старой литературе можно найти вместо нанометров равные лм единицы — миллимикроны (ммкн).

За относительную чувствительность, равную единице, принята чувствительность к желто-зеленому излучению с длиной волны 555 нм.

Табл. VI-2 характеризует чувствительность нормального среднего глаза в условиях дневного зрения.

Таблица VI-2

 

 

При сумеречном зрении, т. е. при малой освещенности, максимум спект­ральной чувствительности глаза смеща­ется (явление Пуркинье) на 45—50 нм в сторону коротких волн и располагается около 510 нм (зеленые лучи), причем область чувствительности простирается приблизительно от 380 до 630 нм. Благо­даря этому цвета оранжево-красной части спектра оказываются относительно более темными, чем цвета сине-зеленой части спектра (рис. VI-1).

Для оценки качества светового излу­чения применяют несколько способов.

1. Разложение света при помощи призмы на составные части по спектру с последующим численным определением мощности по отдельным узким участкам спектра. В результате получается кривая (плавная или прерывистая) распреде­ления световой энергии по спектру, или спектральная характеристика.

2.       Колориметрическая характеристика по суммарному цвету с при­менением одной из систем цветовых обозначений и измерений, позво­ляющих каждый существующий в природе цвет условно характеризо­вать численно.

3.       Сравнение цветности излучения с цветностью абсолютно черного тела (полного излучателя)[1] при какой-либо температуре последнего с получением величины цветовой температуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Способ оценки спектрального состава излучения по величине цве­товой температуры применяется главным образом для характеристики температурных источников света. Он основан на том, что абсолютно черное тело испускает при каждой температуре свет совершенно определенного спектрального состава и, следовательно, суммарного цвета. Кривые спектрального распределения энергии излучения абсолютно черного тела в видимой части спектра показаны на рис. VI-2. Свет от данного источника характеризуется той температурой — цветовой температурой — абсолютно черного тела, — при которой последнее дает свет, одинаковый по цветности со светом от данного источника.

Способ определения цвета свечения источников света по цветовой температуре нашел широкое применение благодаря своей простоте и может быть распространен на большое количество источников света, включая лампы накаливания и, с некоторым приближением, угольные дуги, ксеноновые лампы, металлогалогенные лампы и даже люминес­центные лампы.

Свет таких ламп электрического разряда в газах и парах металлов, как, например, ртутные, натриевые, неоновые, не может быть охарак­теризован величиной цветовой температуры.

Цветовая температура указывается в Кельвинах (обозначение К), отсчитываемых от абсолютного нуля. Она, таким*образом, выражает­ся цифрой, на 273 более высокой, чем та же температура, выраженная в равных по величине Кельвинам градусах Цельсия (например, темпера­тура 3000°С равна температуре 3273 К).

Цветовые температуры некоторых искусственных источников света ^приведены в табл. VI-3.

Значения, приведенные в табл. VI-3, могут применяться лишь для ориентировки. Например, лампы накаливания, изготовляемые в мас­совых масштабах даже специально для цветного кинематографа, могут отличаться по цветовой температуре на ±70—80 К от номинала; обыч­ные осветительные лампы накаливания имеют значительно больший разброс.

Действительные значения цветовой температуры ламп в эксплуа­тационных условиях зависят еще и от продолжительности предшест­вующего горения, от напряжения и других условий работы. Свойства линз, отражателей, рассеивателей могут оказать заметное влияние на цветовую температуру света осветительных приборов, в которых установлены лампы.

Рис. VI-2. Излучение абсолютно черного тела при различных температурах (в Кельвинах)

Необходимо указать, что применение цветовой температуры для сравнения между собой различных по цветности даже чисто темпера­турных излучений неудобно вследствие того, что одному и тому же изменению цветовой температуры, выраженному в К, соответству­ют совершенно различные изменения в спектральном составе, в зави- / симости от исходной величины цветовой температуры. Это не позво­ляет задать допуски на колебания цветовой температуры, которые были бы симметричными и одинаковыми для источников света с чпреобладающим излучением в различных участках спектра.

Таблица VI— 3

Цветовые температуры некоторых искусственных источников света (приближенные значения)

 

Таблица VI-4

Экспериментально установлено, что в широком интервале цвето­вых температур одинаковым изменениям цветности соответствуют одинаковые приращения ¹/т_1Ш • Весьма удобна, следовательно, шкала микрообратных градусов (майредов), которая является производной от шкалы градусов цветовой температуры и получается путем деления

io%_ls.

Перевод значений градусов цветовой температуры в микрообратные градусы приведен в табл. VI-4.

4. БЕЛЫЙ СВЕТ

Понятие белого света условно. Различают белый свет как зритель­ное ощущение и как определенное распределение лучистой энергии по спектру.

Вследствие особенностей глаза ощущение белого света может быть получено при самых разнообразных соотношениях мощностей излуче­ний по отдельным участкам спектра, т. е. при множестве различных физических условий. Из-за крайней затруднительности определения или описания ощущения белого света для эталонного белого света были выбраны некоторые определенные распределения лучистой мощности по спектру, базирующиеся на распределении лучистой мощности по спектру света лампы накаливания, солнечного света и дневного света, которые создают ощущение белого света при отсутствии возможности одновременного сравнения их друг с другом.

Международная комиссия по освещению МКО (CIE) приняла три источника белого света, используемые для измерений и расчетов, кото­рые для СССР в рамках ГОСТ 7721-61 определены так:

источник А — воспроизводящий условия искусственного освещения электрическими лампами накаливания и определяемый, как источник с таким же относительным спектральным распределением плотности потока излучения в видимой области спектра (от 400 до 700 нм), как и у абсолютно черного тела при температуре 2854 К;

источник В — воспроизводящий условия освещения прямым солнечным светом и определяемый, как источник с таким же относи­тельным спектральным распределением плотности потока излучения в видимой области спектра (от 400 до 700 нм), как и у абсолютно черного тела при температуре 4800 К ;

источник С — воспроизводящий условия освещения рассеян­ным дневным светом и определяемый, как источник с таким же относительным спектральным распределением плотности потока излу­чения в видимой области спектра (от 400 до 700 нм), как и у абсолютно черного тела при температуре 6500 К.

В качестве источников В и С применяется газополная лампа нака­ливания с вольфрамовой нитью, представляющая собой при определен­ном для нее режиме питания источник А и снабженная светофильтром, обеспечивающим получение излучения с характеристиками, соответ­ствующими источникам В или С. Эти светофильтры могут быть составлены из трех наложенных друг на друга пластинок цветного стекла марки СЗС17, ПС5 и ПС14, взятых в соответствующих толщинах.

Кроме того, в сенситометрии при испытании фотографических слоев применяются:

источник белого света с цветовой температурой 3200 К, исполь­зуемый при испытаниях позитивных пленок и цветных пленок, пред­назначенных для экспонирования при свете ламп накаливания. Этот источник света получают, применяя источник А со светофильтром из стекол ПС14 и СЗС17;

источник белого света с цветовой температурой 5500 К (по реко­мендации Международной организации стандартизации ISO), исполь­зуемый при испытаниях фотографических слоев, предназначенных для экспонирования при дневном свете. Этот источник света получают, применяя источник А со светофильтром из цветных стекол ПС5, ПС 14 и СЗС8;

Равноэнергетический источник белого света имеющий одинако­вую мощность излучения для всех длин волн в пределах видимой части спектра, является гипотезическим.

ОСНОВНЫЕ СВЕТОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ

_у Световой поток — мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз.

Световой поток пропорционален мощности лучистой энергии с уче­том спектральной чувствительности глаза.

Единицей для измерения светового потока,обозначаемого буквой F или Ф, является люмен (лм). 1 лм — световой поток, излучаемый с поверхности абсолютно черного тела площадью 0,5305 мм¹ при темпе­ратуре затвердевания платины (2046 К ).

Сила света — пространственная плотность светового потока, опре­деляемая отношением светового потока к телесному (пространствен­ному) углу, в пределах которого он распространяется и равномерно распределяется.

Вершина телесного угла совпадает со световым центром источника света. Простейшим телесным углом является угол, образованный конической поверхностью. Под величиной телесного угла понимают отношение площади сферической поверхности на которую опирается центральный телесный угол со, к квадрату радикса сферы У:

За единицу телесного угла принят такой центральный телесный угол, который вырезает на поверхности сферы участок площадью, рав­ной квадрату радиуса сферы. Эта единица телесного угла называется стерадианом (ср). Сумма телесных углов вокруг точки составляет 4тг стерадианов, т. е. 12,57 ср.

Для перехода от плоского угла 2 а при вершине конуса к телесному со можно применять формулу:

о) = 2ic (1 — cos а).

Конус с телесным углом 1 ср имеет плоский угол при вершине около 65,5° .

Сила света I количественно выражается, как

w

Единицей для измерения силы света является кандела (кд). 1 кд — сила света точечного источника в тех направлениях, в которых он испускает световой поток 1 лм, одинаково распространенный внутри телесного угла 1 ср.

По определению IX Генеральной конференции по мерам и весам: «Кандела — это такая сила света, при которой яркость абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины равна 60 канде- лам с квадратного сантиметра».

Оба определения не противоречат друг другу и являются различ­ными лишь формально, в зависимости от того, что принято исходной величиной — световой поток или сила света.

Освещенность — поверхностная плотность светового потока, па­дающего на освещаемую поверхность.

При равномерном распределении светового потока F в пределах поверхности S освещенность Е определяется, как

£ =*^/— S '

Единицей для измерения освещенности является люкс (.пк). 1 лк — освещенность поверхности, которая получает одинаково рас­пределенный по ней световой поток 1 лм на площадь 1 м².

В некоторых странах (Англия, США и др.), пока еще полностью не перешедших на метрическую систему, за единицу освещенности принимают фут-канделу (foot candle). Освещенность в 1 фут-кд имеет такая поверхность, у которой на 1 кв. фут падает равномерно распре­деленный световой поток в 1 лм:

1 фут-кандела = 10,764 лл.

Связь между освещенностью силой света / точечного источника в данном направлении и расстоянием / от освещаемой поверхности до источника света выражается соотношением:

£  / cos а

~~ Ъ '

где а — угол падения света на освещаемую поверхность, т. е угол между направлением падения света на поверхность и перпендикуляром, восстановленным к поверхности в точке падения света.

При перпендикулярном падении света на освещаемую поверхность угол падения а равен нулю, a cos а равен единице, и соотношение между освещенностью и силой света приобретает вид:

Е = ± 1²

\ Освещенность вдоль луча света изменяется обратно пропорционально J квадрату расстояния от места возникновения луча; это так называемый / закон квадратов расстояний. Он строго справедлив лишь для светя­щейся точки.

Для пучка параллельных лучей освещенность не следует закону квадратов расстояний — она остается постоянной вдоль пучка.

Для источников света конечных размеров освещенность изменяется с расстоянием в зависимости от очертаний светящихся поверхностей и от распределения яркостей по ним.

Для осветительных приборов закон квадратов расстояний практиче­ски справедлив, начиная с некоторых рабочих расстояний, которые, как правило, определяются практическими измерениями и связываются с

 размерами выходного отверстия прибора.

Яркость поверхности в данном направлении — отношение силы света, излучаемого в данном направлении, к площади проекции све­тящейся поверхности на' плоскость, перпендикулярную к данному [ направлению. Дла_равномерна яркой Цоверхносту

где В — яркость поверхности (иногда обозначается L)\ /_и — сила света в данном направлении; а — угол между перпендикуляром к поверхности и данным направлением; Л — площадь светящейся по­верхности.

Иногда удобно пользоваться другим определением яркости, которое гласит, что яркость В какого-либо объекта равна отношению освещен­ности Е,р , создаваемой этим объектом на зрачке глаза, к телесному углу со, в пределах которого глаз видит данный объект:

В = .

ш

Яркость — единственная из световых величин, которую непосред­ственно воспринимает глаз, она не зависит от расстояния (при практи­ческом отсутствии поглощения света в среде). Единицей для измерения яркости является кандела с квадратного метра (кд/м² )[2].

1 кд/м² — яркость такой плоской поверхности, которая в перпенди­кулярном направлении излучает силу света в 1 кд с 1 м² поверхности.

При равномерном освещении диффузно отражающей поверхности отношение, связывающее яркость этой поверхности с ее освещен­ностью, будет иметь вид:

71

где р— коэффициент отражения поверхности (см. стр 236).

Диффузно отражающая поверхность имеет одинаковую яркость во всех направлениях.

Часто в качестве единицы (нестандартной) для измерения и расчета яркости отражающих свет поверхностей применяется апостильб (асб).

1 асб — яркость абсолютно белой диффузно отражающей поверх­ности, имеющей освещенность, равную 1 лк\

1 асб = — кд/м² = 0,318 кд/м².

71

Для определения яркости диффузно отражающей поверхности в апо- стильбах достаточно умножить освещенность этой поверхности в люксах на ее коэффициент отражения.

В табл. VI-5 приведены соотношения между различными встре­чающимися в литературе единицами яркости.

 

Количество освещения (экспозиция) — произведение освещенности на время освещения:

Н = Et.

Единицей для измерения количества освещения является люкс- секунда (лкс).

1 лк с — количество освещения, создаваемое освещенностью 1 лк в течение 1 с. *

Световая отдача (источника света) —: отношение полного свето­вого потока, излучаемого источником света, к его полной мощности:

⁷¹ — Р '

Единицей для измерения световой отдачи является люмен на ватт (пм/Вт).

1 лм/Вт — световая отдача такого источника света, который на 1 Вт потребляемой полной мощности излучает световой поток 1 лм.

Иногда в потребляемую мощность включают кроме мощности, потребляемой самим источником света, также и мощность, потреб­ляемую необходимыми для него дополнительными устройствами, таки­ми, например, как балласт у газоразрядных источников света. Это позволяет более правильно сравнивать между собой различные источ­ники света с позиций их экономичности.

ЭЛЕМЕНТЫ ЦВЕТОВЕДЕНИЯ

Цвет — характеристика зрительного ощущения, позволяющая наблюдателю распознавать качественные различия излучений, обуслов­ленные разным спектральным составом света. Цветом источника света или предмета является характеристика светового стимула, создающая упомянутое зрительное ощущение.

Цветовой тон — свойство зрительного ощущения, определяемое словами: «синий», «зеленый», «желтый» и т. п. (см. табл. VI-1). Психо­физиологически это свойство близко соответствует колориметрической величине — доминирующая длина волны.

Свет сложного спектрального состава имеет цветовой тон, зави­сящий от преобладания энергии тех или иных длин волн в излучении. Ориентировочно цветовой тон сложного излучения определяется доми­нирующей длиной волны, т. е. той длиной волны, которая располо­жена в центре тяжести кривой спектрального распределения энергии.

Насыщенность — свойство зрительного восприятия, позволяющее оценивать пропорцию чистого хроматического (спектральногр или пурпурного) цвета, заключающуюся в полном цветовом ощущении. Психофизиологически это свойство близко соответствует колориметри­ческой величине — чистота цвета.

В своей совокупности цветовой тон и чистота составляют качест­венную характеристику цвета, называемую цветностью.

Цвета, обладающие цветностью, называются хроматическими; цвета, лишенные цветности (чистота равна нулю), называются ахрома­тическими, или так называемыми серыми.

Светлота — свойство зрительного ощущения, вследствие которого тело кажется пропускающим или рассеивающим более или менее зна­чительную часть падающего на него света. Психофизиологически это свойство близко соответствует фотометрической величине — коэффи­циент яркостиярк «вдовым ТОНОМ, ЧИСТОТОЙ ВИДИМЫ свдета МОЖНО получить искусственно, смешивая в различных количествах и пропорциях три одних и тех же основных цвета. В качестве основных берутся три любых независимых

™ьных^{ОДИН И3 К}°^{ТОРЫХ НС М}°^{ЖеТ бЫТЬ ПОЛучен} гением двух

В Международной системе колориметрии выбраны цвета: красный (R) с длиной волны 700 нм, зеленый (G) с длиной волны 546,1 нм, синий (В) с длиной волны 435,8 нм. Взятые в определенных пропорциях с учетом спектральной чувстви­тельности глаза, эти три цвета позволяют получить белый ивет. Пользуясь этим, можно построить цветовой равносторонний тре­угольник, в вершинах которого располагаются основные цвета R, G, В, в центре — белый цвет, а цвета, получаемые смешением двух из основ­ных без участия третьего, располагаются по сторонам треугольника. Всякий цвет, получаемый сочетанием всех трех основных цветов, изобразится на диаграмме точкой, лежащей внутри треугольника. Однако в таком треугольнике умещаются не все реальные цвета и для определения некоторых из них, в частности чистых спектральных, пришлось бы использовать отрицательные коэффициенты у количеств /?, G или В. Поэтому Международная комиссия по освещению ввела систему условных, связанных с R, G, В цветов X, У, Z,при использовании которых получается цветовой график, показанный на рис. VI-3.

В середине графика расположен белый цвет Е, вдоль линии спек­тральных цветов указаны длины волн в нанометрах. На прямых, соеди­няющих белый цвет Е с спектральными цветами, располагаются цвета, получаемые смещением спектральных цветов с белым, т. е. цвета с разной чистотой. Для облегчения расчетов на графике нанесены кривые линии одинаковой чистоты цвета от 10 до 90%; последнее значение (100%) находится на кривой спектральных цветов.

Вдоль прямой линии чистых пурпурных цветов указаны значения длин волн (со штрихом) цветов, дополнительных к соответствующим пурпурным цветам.

Колориметрические приборы позволяют определить координаты цветности х, у и z, которые в сумме равны единице:

x + y + z= 1.

Откладывая на цветовом графике значения х и у, находят точку цвет­ности данного цвета.

Проводя прямую из точки белого цвета Е через найденную точку до пересечения с линией спектральных цветов, находят цветовой тон а по кривым одинаковых значений чистоты — чистоту цвета.

В советской кинематографии для оценки спектрального состава освещения при цветной киносъемке применяется его характеристика по цветофотографическому балансу. Этот способ основан на определении соотношения эффективных энергий в трех цветофотографических зонах спектра, т. е. в зонах, соответствующих кривым спектральной чувст­вительности трех слоев цветной негативной кинопленки (рис. VI-4). Соответствующие спектральные зоны характеризуются доминирующи­ми длинами волн 416, 545 и 637 нм.

Спектральный состав освещения характеризуется двумя коэффи­циентами цветофотографического баланса в виде двух отношений:

Для каждого цвета можно подобрать такой другой цвет, в смеси с которым он дает белый цвет[3]. Такие цвета называются взаимно допол­нительными. Примерами подобных комбинаций являются, например, пары, используемые в цветном фотографическом процессе: синий и жел­тый, зеленый и пурпурный, красный и голубой.

 

При смешивании недополнительных цветов между собой получа­ются новые, насыщенность которых меньше, чем у смешиваемых цве­тов, и тем меньше, чем ближе комбинация смешиваемых цветов к взаимно дополнительным.

В табл. VI-6 приведены цвета смесей некоторых цветов по два.

 

СВЕТОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

1. ОТРАЖЕНИЕ. ПОГЛОЩЕНИЕ И ПРОПУСКАНИЕ СВЕТА

Если пучок лучей света на своем пути встречает какую-либо среду, отличающуюся от той, в которой он распространялся, то при его вступлении в эту среду помимо известного преломления лучей обычно происходит весьма существенное изменение светового потока.

Таблица VI-6

Цвета смесей цветов по два

 

У границы слоя S (рис. VI-5) происходит зеркальное отражение части лучей О. Направление этих лучей составляет с перпендикуляром к поверхности слоя угол /, равный углу, образованному падающими

S

лучами П («угол падения равен углу отражения»), и лежит в одной плоскости с перпендикуляром и падающими лучами.

Световой поток в падающем пучке Я равен F_n2LR. В направленно отраженном пучке поток равен F_{H отр} Отношение

F

о = _______________________ ^0ТР

гг — р

^гпад

называется коэффициентом направленного, или зеркального, отра­жения.

Значение коэффициента р_г зависит от материала слоя и от угла падения пучка /. Для большей части веществ (стекла, воды, льда и др.) коэффициент р_г увеличивается с углом i и только для полированного металла он практически одинаков при всех углах падения.

Световой поток, который не отразился от поверхности, т. е. ^пад — ^н.отр., входит в слой и вступает во взаимодействие с вещест­вом.

Возникают два новых явления:

а)  поглощение света с превращением его энергии в новые виды (тепловую, химическую). Если поглощенный световой поток F_a , то отношение

Ра

^гпад

называется коэффициентом поглощения;

б)  рассеяние света по всем направлениям в результате взаимодей­ствия с частицами вещества. Рассеянный свет выходит из слоя Sнаружу, причем часть его Р, выходит в сторону, откуда падает свет /7, а другая часть Р₂ — с противоположной стороны пластинки.

Если световой поток Р, обозначить через F_p. _отр., то отношение

F

р.отр

Р«/ = —---------------------------------

^гпад

называется коэффициентом рассеянного, или диффузного, отражения. Раньше для этого коэффициента применяли термин альбедо, т. е. «белизна», так как, чем больше света рассеивает пластинка, тем она кажется белее. В настоящее время термин альбедо в научной литера­туре не применяется.

Световой поток Р₂ обозначают через F_{p пр}, и отношение

F

н. пр = ——>

^г пад

называется коэффициентом направленного пропускания.

Сумма коэффициентов направленного и рассеянного отражения:

Р = Рг + ?d »

носит название коэффициента отражения.

Сумма коэффициентов направленного и рассеянного пропускания:

^т = ^Тг + r_d ,

носит название коэффициента пропускания.

Сумма коэффициентов отражения, поглощения и пропускания для каждого данного тела равна единице:

р +а +т= 1,

а рассмотренные выше составляющие светового потока в сумме равны падающему световому потоку:

Fн. отр F[4] Fр. отр ^р. пр + ^Н. Пр ⁼ ^пад •

Редко бывает, чтобы все пять составляющих преобразованного средой потока одновременно играли существенную роль.

Если пропущенные световые потоки F_Hnp и F_y. _пр равны нулю, то слой непрозрачен.

Если направленно пропущенный световой поток F_{n пр} = 0, но рассеянный поток F_p. _пр проходит, то слой называется просвечиваю­щим. К просвечивающим материалам относятся, например, бумага, ткани, матовое и молочное стекло и др.

Если рассеяние ничтожно мало, т. е. F_р. _пр близок к нулю, а направленный свет проходит, то слой называется прозрачным. К про­зрачным материалам относятся, например, стекло, чистая вода, другие жидкости.

В последнем случае и отражаемый рассеянно световой поток F_p. _отр исчезающе мал, а направленно отражаемый световой поток F_H. _отр может оказаться существенным. Коэффициент направленного отра­жения у прозрачных тел зависит от показателя преломления п и угла падения света на поверхность. При перпендикулярном падении света формула Френеля для определения коэффициента отражения такого слоя имеет вид:

/ п — 1 \^{а р=}(—)•

Для некоторых материалов в табл. VI-7 приведены данные о пока­зателе преломления и коэффициенте отражения.

Последняя формула и табл. VI-7 действительны для случая, когда вещество находится в пустоте (п = 1) или в воздухе, у которого пока­затель преломления очень близок к единице (п = 1,000292). Если

 

показатель преломления обеих граничащих сред отличается от еди­ницы, то коэффициент направленного отражения на границе сред опре­деляется относительным показателем преломления:

\ П₂ + п_х /

и оказывается ниже, чем для случая вступления луча в среду из пустоты или воздуха[5].

Зависимость коэффициента направленного отражения описанного типа от угла падения луча на поверхность раздела воздух — стекло (п= 1,6126) показана на рис. VI-6.

Можно видеть, что до углов падения 45—50° влиянием угла падения можно практически пренебречь.

Показатель преломления в пределах видимого спектра от длины волны изменяется сравнительно мало, поэтому практически неизмен­ным остается и монохроматический коэффициент отражения р^. Этим объясняется отсутствие изменений цвета лучей света, отражае­мых цветными стеклами.

Рассмотренное направленное отражение прозрачных веществ часто называют стеклянным отражением.

Для непрозрачных веществ интерес представляют направленно отраженный и рассеянно отраженный световые потоки F„ _0Тр. и /£.₀тр. Если F_{p О}тр.= 0, то отражение называется металлическим (полирован-

 

ные металлы). В отличие от стеклянного отражения коэффициент отражения здесь практически не зависит от угла падения луча света, но отражательная способность может довольно сильно зависеть от длины волны.

Вещество, которое отражает свет только рассеянно (F_{H отр} = 0 ), называют матовым, или диффузно отражающим.

Если оба световых потока — направленно отраженный и рассеянно отраженный F^ _0Тр и          — играют заметную роль, то отражение

называют смешанньш; оно характерно для так называемых глянцевых предметов — эмали, глазурованного фарфора, лакированного дерева, молока, полированного камня.

Существенно важно соотношение между рассеянными потоками ^р. отр. + F р. _Пр          и поглощенным потоком F_a. Если преобла­

дает рассеяние, то материал оказывается светлым, белым (пар, облака, мел). Если преобладает поглощение, то вещество будет темным (тушь, каменноугольный дым, сажа).

В некоторых случаях, например при определении пропускания про­явленных фотографических слоев или светофильтров, пользуются* понятием оптической плотности D.

Оптическая плотность — десятичный логарифм величины, обрат­ной коэффициенту пропускания:

Ј> = lg— .

В табл. VI-8 приведены величины для перевода значений оптиче­ской плотности в соответствующие им значения коэффициента про­пускания.

Таблица VI-8 Переход от оптической плотности D к коэффициенту пропускания т

ние таблицей: в вертикальном столбце под обозначением D даны оптические плотности с интервалом 0,1; в верхнем горизон­тальном ряду — с интервалом 0,01, под ними — коэффициенты про­пускания.

Каждая единица оптической плотности уменьшает значение коэффи­циента пропускания т в десять раз.

Пример.

 

Часто оказывается необходимым определить по известному коэф­фициенту пропускания величину оптической плотности. Для облегчения этой операции приведена табл. VI-9. Здесь в вертикальном столбце под обозначением г даны коэффициенты пропускания с интервалом, 0,1; в верхнем горизонтальном ряду — с интервалом 0,01, под ними — оптические плотности.

При измерении оптических плотностей почернений проявленного фотографического слоя в зависимости от условий измерения могут быть получены различные результаты. Это явление, обязанное осо­бенностям строения фотографического слоя (непрозрачные зерна метал­лического серебра, распределенные в прозрачной желатине), известно

 

Таблица VI-9 Переход от коэффициента пропускания т к оптической плотности D  под названием эффекта Каллье, который характеризует собой степень рассеяния света фотографическим слоем.

Принято различать:

регулярную оптическую плотность D„ — оптическую плотность почернения, освещаемого параллельным световым пучком, при условии учета лишь той доли прошедшего сквозь почернение пучка, которая не изменила своего направления:

^тг

интегральную оптическую плотность — оптическую плот­ность почернения, освещаемого параллельным световым пучком, при условии учета всего прошедшего сквозь почернение пучка:

Д = 1к-

х

диффузную оптическую плотность — оптическую плотность почернения, освещаемого идеально рассеянным световым пучком.

Для одного и того же почернения проявленного фотографического слоя

и отношение регулярной оптической плотности к диффузной оптиче­ской плотности того же почернения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Помимо рассмотренных случаев чисто направленного, чисто рассеянного и смешанного отражения или пропускания света материа­лами часто встречается направленно-рассеянное отражение или, со­ответственно, пропускание света. Эти случаи являются частными слу­чаями чисто рассеянного (диффузного) отражения или пропускания света.

При чисто рассеянном (диффузном) отражении или пропускании световой поток, падающий в пределах небольшого телесного угла, отражается или пропускается в пределах телесного угла, равного 2 к (рис. VI-7). Яркость поверхности, отражающей или пропускающей свет, постоянна по всем направлениям полупространства и не зависит от направления падения света на поверхность. Принято говорить, что эта поверхность подчиняется закону Ламберта.

 

При направленно-рассеянном отражении или пропускании света отраженный или пропущенный световой поток концентрируется в телесном угле, большем, чем телесный угол, в котором распростра­нялся падающий световой поток, причем направление оси телесного угла отраженного или пропущенного потока соответствует закону зеркального отражения или направленного пропускания (рис. VI-8).

Направленно-рассеянно отражающая или пропускающая поверх­ность имеет яркость, различную в различных направлениях. Для учета действительного распределения яркости введено понятие о коэффици­енте яркости г_а , являющемся отношением фактической яркости В_а отражающей или просвечивающей поверхности в заданном направле­нии, определяемом углом а, к яркости В/ идеально рассеивающей и абсолютно отражающей ( Р = 1) или пропускающей ( т = 1) поверхности, имеющей ту же освещенность:

Для направленно-рассеянно отражающих поверхностей, таких, как, например, окрашенные алюминиевой краской, коэффициент яркости в

9-951

направлении максимального отражения колеблется от 2—3 до 6—8; у структурных альзакированных поверхностей отражателей киноосвети­тельных приборов коэффициент яркости составляет 4—8; у экрана фронтпроекции он доходит до 500—800. Направленно-рассеивающие пропускающие материалы, такие, как, например, матированные стекла, могут иметь коэффициенты яркости от 3—4 до 8—12 при грубой мати­ровке и до 80—100 при тонкой матировке; материалы для экранов рир- проекции имеют коэффициенты яркости в пределах от 2—3 до 5—6.

Для чисто диффузной поверхности коэффициент яркости одинаков для всех направлении п численно равен коэффициенту отражения или, соответственно, коэффициенту пропускания.

В табл. VI-10, VI-11, VI-12 приведены световые характеристики некоторых материалов, применяемых в качестве отражателей освети­тельных приборов, отражательных подсветов, экранов и др.

 

Важную роль в технологии съемочного освещения играют свето- рассеивающие и светопоглощающие просвечивающие материалы, при­меняемые для изготовления насадок на осветительные приборы.

К таким материалам относятся светорассеивающие стекла (глуше- ные и матированные), некоторые пластикаты и ткани.Таблица V1-12

 

Коффициеиты отражения практически диффузно

Окись магния Сернокислый барий Окись цинка Двуокись титана

Эмаль светотехническая белая (на базе алюмината цинка): теплостойкость 100?С — № 2 теплостойкость 225°С — № 11 теплостойкость 125°С — №

Бело-матовый экранный материал Матовая белая фарфоровая эмаль Белая клеевая краска  Глушеные (молочные) силикатные стекла содержат микрочастицы белого пигмента, показатель преломления которого отличается от показателя преломления самого стекла. Глушеные стекла могут быть сплошными и накладными. Они часто обладают и направленным про­пусканием света, что отличает их от матированных стекол.

Рассеяние света матированными стеклами зависит от характера матирования поверхности, от показателя преломления и практически не зависит от толщины.

Пленочные рассеиватели (пластикаты), рассеивая, как глушеные стекла, могут также иметь матированную поверхность. Их термо­стойкость обычно невелика.

Ткани, практически не обладая рассеивающими свойствами, приме­няются в качестве поглотителей. Необходимо указать, что величины т , р и а матированных стекол несколько изменяются в зависимости от ориентировки матированного слоя. Так, если матированный слой обращен к источнику света, то коэффициент пропускания т несколько повышается, а коэффициенты отражения р и поглощения а соответ­ственно уменьшаются. Обычно, однако, ориентировку матированных стекол выбирают, исходя из условий обеспечения минимального загрязнения матированного слоя.

В табл. VI-13 и VI-14 приведены сводные данные по светотехни­ческим характеристикам материалов и естественных образований.

2. СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ОТРАЖАЮЩИХ И ПРОПУСКАЮЩИХ СВЕТ МАТЕРИАЛОВ

Большинство материалов отражает или пропускает ,свет селектив­но, т. е. не одинаково для световой энергии различных длин волн. Отра­жательная способность поверхности для каждой длины волны характе-

Таблица VI-I3

 

ризуется определенной постоянной величиной, называемой спектраль­ным коэффициентом отражения , показывающим, какая доля па­дающей лучистой энергии с этой длиной волны отражается. Точно так же характеризуются спектральным коэффициентом пропускания г ^ свойства среды в отношении пропускания ею света.

У нейтрально-серых (в том числе черных и белых) поверхностей и пропускающих свет сред величины р^и т_я практически не изменяются в зависимости от длины волны.

Цвет поверхности или пропускающей свет среды зависит не только от спектральных коэффициентов отражения или пропускания, но и от спектрального состава света.

Для оценки спектральных свойств материалов строятся спектраль­ные характеристики отражения или пропускания света этими мате­риалами, представляющие собой кривые, построенные в прямоуголь­ной системе координат, у которой по оси абсцисс отложены длины волн

Таблица VI-14

Коэффициенты отражения часто встречающихся поверхностей объектов съемки

 

видимого света, иногда с частичным включением зон ультрафиоле­тового (короче 400 нм) и инфракрасного (длиннее 700 нм) излучения. По оси ординат откладываются значения спектрального коэффициента отражения или пропускания, в некоторых случаях они выражаются в значениях оптической плотности.

Приведение всего многообразия спектральных характеристик отра­жения и пропускания всех возможных материалов, встречающихся в практике работы кинооператора, невозможно, поэтому в Справочнике приведены данные лишь по наиболее характерным материалам: неко­торым природным образованиям, металлам, цветным стеклам и краскам.

 

Рис. VI-9. Спектрофотометрическая клас­сификация природных образовании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИРОДНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Результаты измерений спектральных коэффициентов яркости раз­личных природных образований позволили В. Н. Кринову разработать спектрофотометрическую классификацию этих природных образо­ваний.

Все полученные спектральные кривые разбиты по их характеру на три класса, каждый из которых в свою очередь подразделен на три- четыре типа.

Класс I объединяет кривые, постепенно поднимающиеся от фи­олетового к красному концу спектра. Кривые этого класса ха­рактерны для различных обнаже­ний, почв, строений, а также для разнообразных засохших расти­тельных покровов.

Класс II объединяет кривые, обладающие максимумом отраже­ния X около 560 нм₉ и повы­шенной отражательной способ­ностью во всей инфракрасной об­ласти спектра. Кривые этого класса характерны для растительных об­разований в период вегетации.

Класс III объединяет кривые, противоположные кривым класса I, т. е. имеющие подъем в направле­нии от красного к фиолетовому концу спектра. Кривые этого класса характерны для снегового покрова и водной поверхности. К этому же классу относятся также кривые с практически нейтральным распределением по спектру.

На рис. VI-9 приведены типовые кривые для всех классов.

МЕТАЛЛЫ

Полированные металлы, применяемые в качестве отражателей осветительных приборов и так называемых отражательных подсве­тов, весьма селективно отражают световую энергию различных длин волн. С увеличением длины волны коэффициент отражения обычно воз­растает, в ультрафиолетовой области отражательная способность часто сильно падает, особенно это заметно у серебра; в инфракрасной части спектра коэффициент отражения у таких металлов, как серебро, никель, медь, золото, практически одинаков и при длинах волн 9—14 мкм составляет 0,96—0,99. Только у алюминия он несколько ниже — 0,88—0,90.

 

На рис. VI-10 показаны спектральные характеристики отражения полированных металлов в интервале длин волн от 200 до 800 нм.

 

 

ЦВЕТНЫЕ СТЕКЛА

Типы стекол

Отечественная промышленность выпускает большое количество различных типов цветных стекол, которые используются в технике киносъемки. Особенно большое применение находят цветные стекла в специальных видах киносъемки, используемых при создании научных и учебных фильмов и для научно-технических исследований.

В настоящем разделе Справочника приведены некоторые данные по характеристикам цветных стекол.

Каждому стеклу присвоена марка, состоящая из двух или трех букв и номера. Первая или две первые буквы являются начальными буквами наименования цвета, а последняя, одинаковая для всех стекол буква С, является начальной буквой слова «стекло». Таким образом, СС1 означает «синее стекло первое», а СЗС14 — «сине-зеленое стекло четырнадцатое».

Группы стекол по цветам имеют следующие наименования: ультра­фиолетовые (УФС), фиолетовые (ФС), синие (СС), сине-зеленые (СЗС), зеленые (ЗС), желто-зеленые (ЖЗС), оранжевые (ОС), красные (КС), инфракрасные (ИКС), пурпурные (ПС), нейтральные (НС), темные (ТС) и белые стекла (БС).

Характеристики некоторых цветных стекол

Черные ультрафиолетовые стекла УФС1, УФС2, УФС5, УФС6, УФС8 (рис. VI -11)[6]. Стекла применяются в основном при научной кино­съемке для выделения определенных областей ультрафиолетовой частиспектра. Стекло УФС8, термически устойчивое, используется также и на осветительных приборах при люминесцентной комбинированной киносъемке.

 

Синие стекла СС4, СС5, СС8, СС9 (рис. VI-12). Стекла СС4 или СС8 применяются в копировальных аппаратах цветной аддитивной печати; СС5 — при трехцветной аддитивной проекции; СС9 — используется как компенсационный ЛН-ДС (3200—5500 К)

Инфракрасная ' ' 8 8 8 8

Сине-зеленые стекла СЗС7, СЗС8, СЗС17, СЗС22 (рис. VI -13). Стекло СЗС17 с фильтром ПС14 превращает источник А в источник 3200 К, а с

фильтрами ПС5 и ПС 14 — источник А в источник В (4800 К) или 0(6500 К) Стекло СЗС8 с фильтрами ПС5 и ПС 14 превращает источ­ник А в источник дневного света (5500 К), в источник 15 ООО К (северное небо) или в «космический» солнечный свет (свет вне атмос­феры). Стекло СЗС22 вместе с ФС7 — сенситометрический синий.

Сине-зеленые стекла СЗС16, СЗС24, СЗС25, СЗС26 (рис. VI-14). Теплозащитные стекла. Стекло СЗС16 термически устойчивое.

Зеленые стекла ЗС8, ЗС10, ЗС11 (рис. VI-15). ЗС8 при толщине 1,9 мм в комбинации с ЖЗС18 (2,1 мм) приводит кривую чувствитель­ности селенового фотоэлемента к кривой спектральной чувствительно­сти глаза. ЗС10 выделяет область 500—600 нм. ЗС11 — применяется при трехцветной аддитивной проекции.

 

Желто-зеленые стекла ЖЗС5, ЖЗС10, ЖЗС18 (рис. VI-16). ЖЗС5 и ЖЗС10 при черно-белой съемке «высветляют» зелень при «притемне- нии» неба; ЖЗС18 при толщине 2,1 мм в комбинации с ЗС8 (1,9 лш) приводит спектральную чувствительность селенового фотоэлемента к кривой спектральной чувствительности глаза.

Желтые стекла ЖСЗ, ЖС4, ЖС12, ЖС17, ЖС18* (рис. VI-17). ЖСЗ при черно-белой съемке снижает влияние слабой дымки; ЖС4 — поглощает ультрафиолетовую часть спектра, в частности при черно- белой съемке в горах; ЖС12 — «слабый желтый» светофильтр при черно-белой съемке; ЖС17 — «средний желтый» при черно-белой съемке; ЖС18 — «плотный желтый» при черно-белой съемке; сенсито­метрический желтый; в комбинации с СЗС22 применяется в копироваль­ных аппаратах цветной аддитивной печати.

фильтры для цветной натурной съемки на пленке типа J1H; ОС 12 — «средний оранжевый» светофильтр при черно-белой съемке; ОС 14 — «плотный оранжевый» при черно-белой съемке.

Красные стекла КС11, КС14, КС19 (рис. V1-19). КС11 используется в копировальных аппаратах цветной аддитивной печати; «слабый крас­ный» светофильтр — при черно-белой съемке и при трехцветной адди­тивной проекции; КС14 — сенситометрический красный светофильтр; «плотный красный» светофильтр — при черно-белой съемке; КС 19 — выделяет области 700—2800 нм.

 

 Видиман

Пурпурные стекла ПС5, ПС8, ПС14 (рис. VI-20). ПС5 в комбина­ции с 'ПС14 и СЗС17 превращает источник А в источники В и С и источник дневного света 5500 К; комбинации ПС5, ПСИ и СЗС8 превращают источник А в источник 15 000 К (северное небо) или в «космический» солнечный свет; ПС8 поглощает область 500—550 нм  Инфракрасные стекла ИКС служат для избирательного выделения зон инфракрасного излучения, в основном при научной киносъемке. Нейтральные стекла НС используются для равномерного по всему видимому спектру ослабления света. Белые стекла БС применяются для получения избирательного пропускания излучения в разных зонах ультрафиолетовой части спектра, в основном при научной киносъемке. Стекла БС11, БС14 и БС15 пропускают и инфракрасное излучение.Некоторые свойства цветных стекол

От варки к варке спектральные свойства цветных стекол несколько изменяются. Допустимые отклонения нормируются ГОСТом 9411-66 и Техническими условиями. Для точных расчетов, например, комбинированных светофильтров, преобразующих нормированное рас­пределение энергии или цветовую температуру одних источников света в другие, необходимо определять характеристики стекол путем непо­средственных измерений.

Под влиянием нагрева спектральное поглощение многих стекол изменяется, а при охлаждении, как правило, восстанавливается. Общим для всех стекол является смещение при нагревании коротковолновой границы и полос поглощения в область более длинных волн, размыва­ние полос поглощения и увеличение плотности в минимумах. В неко­торых случаях эти изменения весьма значительны. Например, опти­ческая плотность стекол типа СЗС20—СЗС25 в зоне минимального пропускания инфракрасных лучей при нагреве до 400°С падает прибли­зительно в два раза.

Граница поглощения желтых, оранжевых и красных стекол при по­вышении температуры на каждые 100°С смещается на 10—15 нм. Осо­бенно сильно смещается граница у темно-красных стекол. Это следует учитывать при использовании стекол для светофильтров на источниках света.

У некоторых стекол, в частности марок УФС, под влиянием дли­тельного ультрафиолетового облучения может изменяться их спект­ральное поглощение в ультрафиолетовой части спектра в сторону уве­личения. Специальной термообработкой можно прозрачность этих сте­кол восстановить почти полностью.

Стекла изготовляются в виде плиток стандартных размеров 40 x 40 и 80x80 мм разной толщины; по специальному заказу могут быть изготовлены другие размеры и формы.

Технические условия на качество стекол для большинства марок установлены ГОСТом 9411-60.

НРАСКИ

При совместной работе с художником фильма по декорациям и костюмам кинооператор встречается с необходимостью оценки свойств различных красок.

В табл. VI-15 приведены основные данные по цветам наиболее часто встречающихся красок. Сведения относятся к цвету вы красок на бумаге клеевыми красками.

На рис. VI-21 приведены спектральные характеристики отражения некоторых непрозрачных красок.

При смешивании различных непрозрачных красок обычно получа­ются цвета, которые в какой-то степени можно предвидеть. В табл. VI-16 приведены данные о результатах смешения некоторых из наибо­лее часто встречающихся красок по две.

 

Табл. VI -16 может служить целям лишь самой общей ориентировки, так как словесное определение цветов крайне неточно. Краски одного и того же наименования бывают несколько различными по цвету и цвет красочной смеси зависит от пропорций смешения красок. Тем не менее кинооператору она может оказаться полезной при обсуждении с худож­ником эскизов декораций фильма.

Наибольшее количество разных цветов получается из крапп-лака (кармина), желтого кадмия (хрома) и берлинской лазури. Художники часто называют эти краски основными. К ним также следует отнести белила, так как белый цвет получить из смеси (субтрактивной) каких бы то ни было иных красок нел&зя.

МИНОГРИМЫ

Основным объектом съемки в художественном и хроникальном кинематографе является человек и, в частности, его лицо.

Поверхность сухой кожи человека отражает свет практически диф­фузно. Коэффициент отражения белой кожи лица колеблется в пределах от 0,2 до 0,4 и составляет в среднем 0,3 при спектральной характеристи­ке отражения, подобной показанной на рис. VI-22.

Для получения естественного тона и цвета лица, скрытия дефектов кожи и создания определенных внешних образов в художественном кинематографе применяются гримировальные краски, представляющие собой смеси различных пигментов в жидкой или вязкой жировой основе и наносимые на открытые участки поверхности кожи актеров слоями различной толщины характеристики отражения некоторых непрозрачных красок Смешение красок

Киностудией «Мосфильм» разработаны и выпускаются следующие гримы, используемые на всех киностудиях СССР: Гримы для съемки цветных фильмов:

общие тона (фоновой грим) имеют номера от 101 (самый светлый) до 110 (самый темный), ИЗ и 121, а также 125, 126, 127, 128, 131, 137, 141, 146 — для съемки при свете ламп накаливания (несколько более холодного тона);

оттеняющие краски имеют номера от 14 до 26: 14 — белая; 15 — желтая; 16 — серая; 17 — красная; 18 — светло-коричие- вая; 19 — темно-коричневая; 20 — темно-синяя; 21 — черная; 22 — зеленая; 23 — серо-зеленая; 24 — голубая; 25 — светло-синяя; 26 — серебряная;

морилка (жидкая краска для тела) имеет номера от 101 до 111 и 125, 126 — для съемки при свете ламп накаливания. С такими же номе­рами выпускаются прессованный и эмульсионный гримы;

дермографические карандаши имеют номера от 1 до 6 следующих цветов: 1 — красный; 2 — алый; 3 — зеленый; 4 —

синий; 5 — коричневый; 6 — черйый;

губная помада имеет но­мера 130 (самый светлый), 133, 135 и 138 (самый темный) нескольких различных цветовых тонов;

тушь для ресниц — синяя, коричневая, черная, белая; пудра бесцветная. Гримы для съемки черно-белых фильмов:

общие тона (фоновой грим) имеют номера от 1 (самый светлый) до 12 (самый темный) и 13 (специ­альный тон);

морилка (жидкая краска для тела) имеет номера от 1 до 12 и 13 (специальный тон). Оттеняющие краски, дермографические карандаши, губная помада, тушь для ресниц и пудра такие же, как и для цветных фильмов.

Кроме перечисленных изделий выпускаются: гуммоз, имитация крови, сандарачный лак, лак для зубов, лак для губ, лак для подтяжки носа, лак для закрепления прически, паста для заделки дефектов кожи, паста для небритости, паста для старческой фактуры, бланкет для вытравливания волос, краска для недельной окраски волос.РАЗДЕЛ VII

ИСТОЧНИНИ СВЕТА И ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

Основными видами искусственных источ­ников света, применяемых при киносъемках, являются: электрическая угольная дуга, лампы накаливания и газоразрядные лампы

Основные электрические характеристики источника света: род тока, рабочее напряже­ние, сила тока или потребляемая мощность, схема включения.

Основные световые характеристики: величина светового потока, световая отдача (светоотдача), характер светораспределения в пространстве, спектральная характеристика, срок службы.

Большое значение имеют эксплуатацион­ные характеристики, такие, как продолжи­тельность разгорания, стабильность, бесшум­ность, безопасность, рабочее положение, нали­чие или отсутствие необходимости в принуди­тельном охлаждении и т. п.

Величина светового потока источника све­та характеризуется количеством люменов, от­даваемых источником в нормальных условиях. Значения светового потока указываются, как средние величины для номинального напряже­ния или силы тока, на которые рассчитан источник света.

Светоотдача — показатель экономично­сти источника света и характеризуется отно­шением его светового потока к потребляемой им электрической мощности. Светоотдача вы­ражается в люменах на ватт (.ом/Вт).

Источник света в различных направлениях обычно излучает свет различной интенсивно­сти. Когда светораспределение источника света

10-951

представляется для какой-либо плоскости, например горизонтальной или вертикальной, графически в системе прямоугольных или, чаще, полярных координат, сила света в определенных направлениях обозна­чается векторами, концы которых соединяются плавной кривой, нося­щей название кривой светораспредедения. Источник света помещается в начале координат.

Спектральные свойства источника света чаще всего определяются кривой распределения энергии по спектру, т. е. спектральной характе­ристикой:; для некоторых «температурных» источников света — цве­товой температурой (см. стр. 222).

В отечественной кинематографии применяется разработанный НИКФИ метод оценки спектральных свойств источников света по цветофотографическому балансу с использованием двух коэффициен­тов, а для «температурных» источников света — по цветографической температуре (см. стр. 351).

Срок службы характеризуется средней продолжительностью горе­ния, которая является средним арифметическим из продолжительностей горения ламп из одной партии; по законам статистики около половины ламп перегорают ранее установленного срока, а вторая половина ламп служит дольше. Обычно завод-изготовитель также гарантирует, что ни одна из ламп не должна при правильной эксплуатации перегорать ранее какого-то обусловленного срока, несколько более короткого (около 70%), чем средняя продолжительность гррения.

Для некоторых ламп указывается срок службы, за время которого световой поток снижается не более чем на 20 или 25% от номинального; для других, например металлогалогенных, ламп, критерием является изменение цветовой температуры не более чем на какую-то заранее ого­воренную величину.

Для электрической угольной дуги срок службы условно характери­зуется скоростью сгорания углей.

Для источников света, применяемых в прожекторах и проекторах, важной световой характеристикой является величина яркости, которая пока еще часто выражается в меганитах СМнт), т. е. кд/м²-10⁶. Обычно указывается величина максимальной яркости, т. е. яркости наиболее сильно светящегося участка (конечных размеров) источника света; для ламп накаливания приводится величина средней габаритной яркости, определяемой, как частное от деления силы света лампы в направлении, перпендикулярном к светящемуся телу, на площадь габарита, включаю­щего данное тело.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УГОЛЬНАЯ ДУГА

Исторически первым искусственным источником света, использо­ванным для киносъемочного освещения, была электрическая угольная дуга, представляющая собой электрический разряд между двумя уголь­ными электродами в воздухе. Особенность электрической угольной дуги, как и всякого газоразрядного источника света, в том, что при уве­личении силы тока ее сопротивление уменьшается, т. е. ее вольтампер- ная характеристика является падающей. Это предопределяет необходи­мость использования балласта, т. е. последовательно включаемого сопротивления.

Для киносъемочного освещения в настоящее время применяется исключительно дуга высокой интенсивности постоянного тока.

Дугой высокой интенсивности называют особый вид пламенной угольной дуги, положительный уголь которой содержит в фитиле соли металлов группы редких земель (чаще всего фтористый церий). Основ­ными факторами, обеспечивающими эффект высокой интенсивности, т. е. увеличение яркости кратера положительного угля в три-пять раз (в среднем) по сравнению с яркостью кратера так называемой простой угольной дуги, являются:

повышенная плотность тока в положительном угле; соответствующее взаимное расположение положительного и отри­цательного углей;

вращение (у мощных дуг) положительного угля вокруг его оси с целью получения правильной формы кратера;

удержание разряда на торцевой части положительного угля. Плотность тока в положительном угле высокой интенсивности составляет у киносъемочных дуг 0,7—0,85 А/мм ². Угол наклона отри­цательного угля к оси горизонтального положительного угля находится в пределах 35—60°.

Вращение положительного угля в киносъемочных дугах высокой интенсивности осуществляется со скоростью от 7—8 до 14—16 об /мин. Для обеспечения хорошего электрического соединения с вращающимся положительным углем последний не имеет омеднения, и ток к нему подводится близко от его рабочего конца через массивные токопро- водящие щетки («щечки») с радиаторными ребрами для обеспечения необходимого естественного охлаждения.

Кратер положительного угля дуги высокой интенсивности имеет повышенную глубину и в процессе горения дуги заполняется парами соединений редких земель, которые под влиянием электрического раз­ряда люминесцируют. На спектр люминесценции накладывается спектр температурного излучения раскаленного тела положительного угля. В результате спектр излучения дуги высокой интенсивности оказыва­ется непрерывным, но имеет пики в отдельных спектральных зонах. Наиболее резко выраженным является так называемый пик циана с преобладающим излучением в области длин волн 390—410 нм. При установке на осветительные приборы с угольными дуговыми лампами специального компенсационного слабого желтого светофильтра (напри­мер, ДБ-ДС, см. стр. 314), срезающего упомянутый пик, излучение дуги высокой интенсивности становится довольно близким к среднему днев­ному свету с цветовой температурой 5000—5500 К .

Добавление в состав фитиля угля некоторых веществ, в частности солей кальция, позволяет получить так называемую желтопламенную (в отличие от обычной, белопламенной) дугу высокой интенсивности. 10*

Кинопрожекторы с желтопламенными углями используют при цветных павильонных съемках на пленках типа J1H совместно с осве­тительными приборами с лампами накаливания. Применение в этих случаях желтопламенных углей КСЖ с компенсационными свето­фильтрами ДЖ-JIH (см. стр. 314), срезающими нежелательные пики излучения, несколько более выгодно с точки зрения снижения потерь, чем использование белопламенных углей КСБ с более плотными ком­пенсационными светофильтрами ДБ-JIH (стр. 314). Учитывая, однако, крайне редкое применение дуговых осветительных приборов в павильонах (в основном для эффектов или в очень больших декорациях при нехватке мощных кинопрожекторов с лампами накаливания), на многих советских киностудиях предпочитают пользоваться лишь одним типом углей КСБ, предназначенных для натурных съемок, устанавли­вая на приборы соответствующие светофильтры.

Световые характеристики дуги высокой интенсивности зависят от силы тока в цепи дуги. Так, при уменьшении силы тока на 10% от номи­нального значения яркость центральной зоны кратера может снизиться на 15—25%. Одновременно с изменением яркости несколько изменяется и спектральное распределение энергии излучения — при снижении силы тока увеличивается излучение в синей части спектра и уменьшается в зеленой, оранжевой и красной частях.

Световая отдача белопламенной дуги высокой интенсивности очень велика и составляет, без учета потерь мощности на необходимом бал­ластном сопротивлении, 60—65дм/Вт.

Комплекты киносъемочных углей, выпускаемых и применяемых в СССР, имеют обозначения, состоящие из трех букв: первые две — КС — означают «киносъемочные»; третья — Б или Ж — соответствен­но «белопламенные» или «желтопламенные»; следующие затем цифры: первая — диаметр положительного угля в миллиметрах, вторая — ди­аметр отрицательного угля в миллиметрах, после черточки — номи­нальная сила тока в амперах. Характеристики этих углей приведены в табл. VI1-1.

Несмотря на ряд эксплуатационных недостатков, к которым можно отнести, например, относительно невысокую стабильность, возмож­ность возникновения шумов, выделение газов, пожарную опасность, необходимость питания постоянным током, необходимость индиви­дуального обслуживания, на сегодня электрическая угольная дуга оста­ется единственным массовым источником света для киносъемочного освещения на дневных натурных съемках цветных кинофильмов. Этому способствует большая близость спектральной характеристики ее излу­чения к спектральной характеристике дневного света, а также легкая возможность создания осветительных приборов с большой мощностью в единице оборудования.

Только, возможно, металлогалогенная или, менее вероятно, ксе­ноновая лампа после устранения их специфических эксплуатационных недостатков окажутся конкурентноспособными и вытеснят угольную дугу из фильмопроизводстваы2. ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ

В технике киносъемочного освещения применяется большое коли­чество различных типов ламп накаливания. Их можно разделить на две большие группы: лампы накаливания обычного типа в стеклянных колбах и галогенные лампы накаливания в малогабаритных кварцевых колбах.

В обоих типах ламп накаливания светящимся телом является воль­фрамовая проволока, раскаленная проходящим по ней электрическим током. Нить накала помещена внутри прозрачной колбы, заполненной инертным газом, не вступающим в соединение с вольфрамом; обычно это смесь азота и аргона, иногда применяется криптон или ксенон. Газ задерживает испарение раскаленной вольфрамовой нити; чем выше давление газа, тем меньше испарение и больше срок службы лампы.

У обычных ламп накаливания давление газа в колбе холодной лампы составляет 500—700 мм рт. ст.; при работе лампы оно возрас­тает до 850—900 мм рт. ст. Испаряющийся вольфрам оседает на внутренних стенках колбы лампы в виде темного налета, постепенно снижая их прозрачность. Колбы обычных ламп накаливания делают относительно больших размеров — это позволяет применять недорогое нетермостойкое стекло и несколько снизить почернение стекла изнутри частицами испарившегося вольфрама.

V галогенных ламп накаливания, ранее называвшихся йодными, в колбу введено небольшое количество галогена — йода или брома. Вольфрамовая нить лампы ничем не отличается от нити обычной лампы накаливания.

В процессе работы лампы вольфрам испаряется и химически соеди­няется с галогеном, образуя йодид или бромид вольфрама. Этот йодид или бромид не осаждается на горячих (около 600°С ) стенках небольшой кварцевой колбы лампы, температура которой не должна быть ниже 250°С — в противном случае будет наблюдаться ее потемнение. Гапо- генид вольфрама мигрирует внутри колбы к раскаленным металличе­ским частям — нити, ее поддержкам, где он разлагается на галоген и вольфрам; последний оседает на металлических деталях, а галоген снова вступает в реакцию с частицами испаряющегося вольфрама. Цикл повторяется.^Таким образом, колба лампы не темнеет. Кроме того, толстые стенки небольшой кварцевой колбы могут выдержать боль­шое давление газа изнутри, а повышение его давления резко снижает испарение нити при той же температуре накала нити, что и у обычной лампы накаливания. Это позволяет добиться повышения срока службы лампы или при том же сроке службы повысить температуру накала нити и, следовательно, световую отдачу.

Сроки службы галогенных ламп накаливания в три-пять раз больше, чем у аналогичных ламп накаливания обычного типа.

Лампа накаливания с вольфрамовой нитью является единственным типом промышленных источников света, видимый спектр которых очень близок к спектру черного тела. Поэтому цветовая температурадостаточно точно характеризует собой распределение энергии ламп накаливания в видимой области спектра.

У большинства ламп накаливания, применяемых для киносъемоч­ного освещения и имеющих цветовую температуру 3200—3250 К, све­товая отдача составляет 26—29 лм/Вт; неодинаковость световой отдачи, необходимой для получения одной и той же цветовой темпе­ратуры, обязана в основном различиям в конструкции тела иакала, которое может быть, например, в виде площадки из моноспиралей — моноспиральным линейным, биспиральным и др.

При повышении или понижении напряжения на данной лампе ее цветовая температура соответственно увеличивается или уменьшается. В пределах изменения напряжения ±25% от номинального соответст­венное изменение цветовой температуры для ламп, применяемых для киносъемочного освещения, составляет 12—14 К на \ °7о напряжения.

В процессе горения обычные негалогенные лампы накаливания сни­жают свою цветовую температуру на 0,3—0,8 К в час. Цветовая тем­пература галогенных ламп накаливания в течение всего срока службы остается практически неизменной.

За пределами' видимой области спектральный состав излучения лампы накаливания в стеклянной колбе значительно отличается от состава излучения черного тела, имеющего температуру, равную цветовой температуре данной лампы.

В ультрафиолетовой области излучение тела накала сильно погло­щается стеклом колбы и круто обрывается на границе прозрачности стекла, т. е. около 350 нм.

В инфракрасной области стекло прозрачно до приблизительно 3000 нм, однако вследствие селективности излучения вольфрама инфра­красное излучение лампы накаливания в области 800—3000 нм на

10—20% слабее, чем у черного тела при одинаковой интен­сивности излучения в видимой области спектра.

Галогенные лампы нака­ливания в кварцевых колбах дают заметное излучение в пределах длин волн 220— 3600/ш, величина его, однако, также отличается от излуче­ния черного тела.

 

При изменении напря­жения на лампе накаливания кроме изменения цветовой температуры происходит также изменение светового по­тока, потребляемой мощности силы тока, световой отдачи и срока службы лампы.

Зависимость изменения этих основных характеристик ламп накали­вания от изменения напряжения показана на рис. VII-1.

Для ламп различных типов могут иметь место некоторые откло­нения от приведенных на рисунке закономерностей, однако порядок величин и характер их изменения для всех ламп накаливания являются близкими.

Для ламп накаливания с номинальной цветовой температурой ЗООО—ЗЗОО К найдены следующие формулы, связывающие изменения их параметров с изменением напряжения. Эти формулы справедливы для интервала изменения напряжения в пределах 20—25% от номиналь­ного и дают ошибки, не превышающие ±5%.

Зависимость светового потока (силы света и яркости) от на­пряжения:

Зависимость мощности от напряжения:

^гном ном

Зависимость светоотдачи от напряжения:

v_Зависимость срока службы от напряжения:

В табл. VII-2—VI1-6 приведены рассчитанные по приведенным формулам значения (в процентах) светового потока (силы света и яркости), мощности, световой отдачи, срока службы и цветовой тем­пературы ламп накаливания при отклонении напряжения их питания от номинального.

 

Распределение светового потока лампы накаливания в пространстве зависит от формы и расположения тела накала. На рис. VII-2 приве­дена типичная кривая светораспределения в вертикальной плоскости кинопрожекторных ламп накаливания типа КПЖ или КГК с телом на­кала в виде площадки из вертикальных спиралей. На рис. VI1-3 — такая же кривая, но для горизонтальной плоскости для линейных труб­чатых галогенных ламп накаливания типа КГ с телом накала в виде

 

вытянутой по прямой линии спирали, в вертикальной плоскости эта кривая будет окружностью с радиусом, равным силе света в горизон­тальной плоскости под углом 90 °. На кривых величины силы света при­ведены в канделах для условной лампы со световым потоком 1000 дм. Для того чтобы найти силу света любой из ламп указанных типов, достаточно разделить ее световой поток (см. табл. VII-7—VII-11) на 1000; полученное частное явится коэффициентом, на который сле­дует умножать значения силы света под соответствующими углами, найденные по кривым, чтобы найти значения силы света под такими же углами для выбранной лампы.

Пример. Найти осевую силу света лампы типа КГК 110-5000.

 

Из табл. VII -9 (стр. 273) находим световой поток лампы КГК 110­5000. Он составляет 140 000 дм. Разделив

Из кривой рис. VI1-2 находим величину силы света, например, по оси тела накала, т. е. под углом 90°. Она составляет 100 кд.

Умножив 100 140, получаем значение силы света лампы КГК110- 5000 в выбранном направлении, равное 14 000 кд.

Для кинооператора знание силы света «голой» лампы оказывается необходимым, например, в тех случаях, когда лампы применяют для эффектного освещения с получением резкой тени.

В табл. VII-7—VII-11 приведены основные электрические, механи­ческие и светотехнические характеристики наиболее часто употреб­ляемых для киносъемочного освещения ламп накаливания типа КПЖ и ПЖК (старого типа) и типа КПЖ (нового типа).

Зеркальные лампы служат одновременно источником света и осветительным прибором, перераспределяющим излучение источника света, т. е. тела накала лампы. Последним в зеркальных лампах является вольфрамовая нить, свернутая в спираль и распо­ложенная в виде зигзагов на цилиндрической поверхности, ось которой совпадает с осью лампы. Роль оптики осветительного прибора выпол­няет часть выдувной стеклянной колбы, прилегающая к горловине лампы. Этой части колбы придана форма параболоида, внутренняя поверхность которого покрыта зеркальным слоем алюминия. Купол колбы имеет слабую матировку для сглаживания бликов в световом пятне, даваемых зеркальным отражателем.

Характеристики зеркальных ламп, разработанных для киносъемоч­ного освещения и выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. VII-12.

Более компактными, имеющими обычно меньшие углы рассеяния света являются зеркальные лампы- фары. Они представляют собой чечевицеобразную колбу из толстого прессованного стекла, одна из поверхностей которой имеет форму неглубокого параболоида и покрыта изнутри зеркальным отражающим слоем; вторая, выходная, поверхность имеет рифление, которое обеспечивает получение необхо­димого распределения освещенности в световом пятне. Транспортные лампы-фары имеют нить накала, расположенную в пространстве колбы, заполненном инертным газом.

В лампах-фарах, разработанных и выпускаемых для киносъемоч­ного освещения, внутри колбы в фокусе параболоида расположена малогабаритная галогенная лампа накаливания в кварцевой колбе (КГМ 110-500).

Характеристики ламп-фар, применяемых для киносъемочного осве­щения, приведены в табл. VI1-13.

 

 

3. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

В лампах электрического разряда, называемых газоразрядными, свет создается электрическим разрядом в газе, парах металла или в смеси нескольких газов или паров.

В газоразрядных лампах, в отличие от открытой угольной дуги или искры, разряд в которых происходит в воздухе, газы или пары заклю­чены в герметическую, чаще всего стеклянную или кварцевую оболочку. Вследствие их падающей вольтамперной характеристики газоразрядные лампы требуют применения балласта того или иного типа.

В газоразрядных лампах происходит дуговой, искровой или тлею­щий разряд. В технике киносъемочного освещения используются лампы с разрядом первых двух типов, позволяющим получить источники света с большой яркостью. Все газоразрядные лампы, работая на переменном токе, имеют пульсирующее с двойной частотой световое излучение. При киносъемке это может привести к колебаниям плотности кино­изображения.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ

Для целей киносъемочного освещения, в основном специального, пока чаще всего используются лампы с разрядом в парах чистой ртути или с добавлением других веществ.

В зависимости от давления паров в работающей лампе различают: ртутные лампы низкого давления — с давлением паров до 0,1 атм; ртутные лампы высокого давления — с давлением паров до 2 атм; ртутные лампы сверхвысокого давления — с давлением паров свыше 10 атм.

С изменением давления в ртутных лампах сильно изменяется сг!|ктральный состав излучения. При низком давлении излучение сосредоточено в узких спектральных зонах («линиях»), в основном в коротковолновой ультрафиолетовой части спектра с длинами волн А =253,7 и 184,9/ш; излучение в видимой части составляет всего около 2%. При повышении давления доля излучения в видимой области спектра растет, спектральные области расширяются и появляется непрерывный фон, заполняющий интервалы между линиями. Световая отдача ртутного разряда при высоких давлениях растет с ростом давления. Цветность излучения также заметно меняется от голубой — при ^низких давлениях до белой с зеленовато-голубым оттенком — при» высоких давлениях.

Разряд в парах ртути низкого давления широко используется в люмйнесцентных лампах, которые находят применение при мульти­пликационной съемке и съемке надписей; кроме того, кинооператор часто встречается с этими лампами при выездных киносъемках в по­мещениях.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ

Наиболее распространенные люминесцентные лампы представляют собой трубчатые ртутные лампы низкого давления с нанесенным на внутренние стенки светосоставом из смеси различных кристаллических люминофоров. Электрический разряд между нагретыми электродами в парах ртути и аргона вызывает интенсивное коротковолновое ультра­фиолетовое излучение, которое, падая на светосостав, поглощается и преобразуется в видимое свечение.

Люминесцентные лампы на переменном токе работают с последо­вательно включаемым балластом в виде дросселя.

Световая отдача люминесцентных ламп очень высока и, в зависи­мости от спектральной характеристики и мощности, колеблется в пре­делах от 34 до 65 лм/Вт.

По цветности излучения лампы подразделяются на: лампы днев­ные (ЛД), лампы дневные с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холод­но-белые (ЛХБ), белые (ЛБ) и тепло-белые (ЛТБ).

Спектральные характеристики излучения перечисленных ламп ха­рактеризуются наличием заметных полос в различных участках, поэтому точно оценить их излучение цветовой температурой нельзя. Однако с некоторым приближением это делается.

Можно привести следующие данные.

Лампы типа ЛД и ЛДЦ характеризуются ориентировочной цве­товой температурой 6750± 800 К; в отношении цветопередачи свет этих ламп довольно близок к среднему дневному свету при сплошной облачности.

Лампы типа ЛХБ характеризуются цветовой температурой 4700± 400 К; в отношении цветопередачи свет этих ламп близок к среднему солнечному свету.

Лампы типа Л Б имеют свет с желтоватым оттенком и характе­ризуются цветовой температурой 3500 + 300 К; в отношении цветопере­дачи свет этих ламп приближается к свету сильно перекаленных ламп накаливания.

Лампы типа ЛТБ имеют свет с пурпурным оттенком (недостаток зеленого); с о^ень грубым приближением их можно характеризовать цветовой температурой 2800 К.

Кроме люминофоров в излучении люминесцентной лампы участвует также и ртуть, которая имеет интенсивную линию излучения в ближнем ультрафиолете с длиной волны Х=365 нм; это излучение может воздей­ствовать на синечувствительный слой цветной кинопленки. Поэтому цветовые температуры люминесцентных ламп применительно к цвет­ной пленке, т. е. так называемые цеетофотографические температуры, будут немного выше приведенных здесь.

В табл. VII-14, VII-15 даны основные характеристики наиболее широко применяемых прямолинейных люминесцентных ламп.

Пускорегулирующие устройства ламп всех типов обычно предназна­чены для включения в сеть 220 В\ только для ламп 15 Вт эти устрой­ства изготовляют на 127 В.

 

 

ыпускается несколько типов люминесцентных ламп повышенной интенсивности. Данные этих ламп приведены в табл. VII -16.

Выпускаются люминесцентные лампы мощностью 40 и 80 Вт с внутренним диффузно отражающим слоем, который наносится на часть внутренней поверхности трубки до нанесения слоя люминофоров. Лам­пы называются рефлекторными и обозначаются ЛБР-40 и ЛБР-80. Их световой поток на 10—15% ниже, чем у обычных ламп ЛБ той же мощности, но сила света в рабочем направлении в 1,7 раза выше, чем у обычных ламп.

Для целей эффектного освещения изготовляют также цветные лю­минесцентные лампы синего, голубого, зеленого, желтого и красного цветов, мощностью по 40 Вт.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

В технике киносъемочного освещения, в частности при трюковых и комбинированных люминесцентных киносъемках и при многих видах научной киносъемки, из числа ртутных ламп находят применение ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ДРТ (старое наиме­нование ПРК), излучающие значительную энергию как в ультрафиоле­товой, так и в видимой части спектра.

Лампа ДРТ представляет собой трубку из кварцевого стекла, на концах которой впаяны электроды. Внутрь трубки введены аргон и небольшое количество ртути. Давление паров при работе составляет 0,4—1,0 атм.

После зажигания лампы ДРТ режим устанавливается через 10— 15 мин. Горевшая и погашенная лампа ДРТ может быть зажжена вновь только после полного ее охлаждения, которое обычно продолжается не более Юмин. Лампы работают в горизонтальном положении с допу­стимым отклонением не более 15°.

Лампы ДРТ предназначены для использования при питании пере­менным током, но возможно их питание (за исключением ДРТ 1000) и постоянным током со специальными приборами включения; лампы включаются в сеть переменного тока последовательно с индивидуаль­ными дросселями, играющими роль балластов, необходимых, для работы всех газоразрядных источников света.

 

Энергия излучения ламп ДРТ распределяется между видимой, уль­трафиолетовой и инфракрасной частями спектра. Ориентировочное распределение энергии в ультрафиолетовой и видимой частях спектра (относительно линии 365 нм, энергия которой принята за 100%)

 

Средние значения яркости ламп ДРТ составляют от 1,2 до 4 Мнт\ значения световой отдачи колеблются в пределах 24—32 /хм/Вт. За время приводимого в таблице срока службы интенсивность ультра­фиолетового излучения в интервале 300—400 нм снижается на 22—35% от начального значения.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Лампы ДРШ (старое название СВДШ) имеют толстостенную квар­цевую колбу шаровой формы, в которую впаяны два вольфрамовых электрода с расстоянием между их концами 4—9 мм (в зависимости от мощности лампы). Для облегчения зажигания имеется вспомогатель­ный третий электрод. В колбу введена ртуть, давление паров которой при работе составляет 30—80 атм для ламп мощностью до 500 Вт, а для ламп мощностью 1000 Вт — 10—20 атм. Яркость у оси шнура раз­ряда очень велика и составляет не менее 150 Мнт, повышаясь у электродов. Благодаря этому лампы удобны для использования в про­жекторных и проекционных системах.

Лампы ДРШ имеют резко выраженный линейчатый спектр с силь­ным непрерывным фоном; доля красного света в излучении достигает 4—6°/о. Распределение энергии по спектру приведено в табл..

При работе на переменном токе лампы ДРШ включаются последо­вательно с реактивным балластом; при работе на постоянном токе балласт активный.

 

Для зажигания ламп на третий электрод подается импульс высокого напряжения от высокочастотного трансформатора; эта схема позволя­ет зажигать лампу повторно до ее полного остывания. Зажигание ламп без третьего электрода осуществляется подачей на электроды высокочастотного импульса высокого напряжения, который обычно недостаточен для повторного зажигания неостывшей лампы.

Время разгорания лампы определяется скоростью испарения ртути и составляет 2—5 мин.

Рабочее положение лампы вертикальное с допустимым наклоном до 10.

 

МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ

С 1973—1975 гг. в кинематографии и особенно в телевидении для съемочного освещения начали применять осветительные приборы с металлогалогенными лампами.

Шаровар металлогалогенная лампа имеет кварцевую сравнительно толстостенйую колбу, в которую введены два вольфрамовых электро­да. В колбе имеется небольшое количество ртути и галогениды (обыч­но, йодиды) различных металлов, таких, например, как диспрозий, гольмий, тулий; кроме того, в колбу вводится вспомогательный газ — ксенон или аргон.

Спектр излучения металлогалогенной лампы является линейчатым с довольно значительным фоном. Подбором галогенидов металлов уда­ется получить излучение, которое характеризуется цветовой температу­рой 5000—6000 К, т. е. близкое к дневному свету. Не исключена воз­можность получения излучения с цветовой температурой 3200 К, похо­жего на излучение ламп накаливания, применяемых в кинематографии при съемках в помещениях.

Выпускаются металлогалогенные лампы двух типов — шаровые с короткой дугой и трубчатые с длинной дугой. Последние, имея относительно малую яркость, для киносъемочного освещения большо­го интереса не представляют и используются в основном для заливаю­щего освещения больших объектов — стадионов, фасадов зданий, пло­щадей и др., с которыми кинооператор встречается при хроникальных съемках.

В киноосветительной аппаратуре применяются металлогалогенные лампы с короткой дугой, имеющие высокую яркость разряда.

В СССР в 1976 г. завершена подготовка к выпуску серии таких ламп. Характеристики этих ламп будут несколько отличаться от приводимых в табл. VI1-21'характеристик ламп HMI фирмы «Осрам», которые здесь сообщаются как справочные.

 

Как видно из таблицы, лампы имеют очень высокую светоотдачу, что делает их особенно выгодными в условиях недостатка электро­энергии при выездных киносъемках. На ультрафиолетовое излучение (начиная с 220 нм) затрачивается около 11%; на инфракрасное — около 42% и на видимое — около 44% мощности, подводимой к лампе.

Лампы разгораются не мгновенно: в течение 1 мин достигается 90% светового потока и около 3 мин проходит до полной стабилизации спектрального состава излучения. Повторное зажигание неостывшей лампы осуществляется с использованием высокого напряжения (до 60 кВ у ламп типа НМ I).

Металлогалогенные лампы, выпускаемые и разрабатываемые в 1976 г., работают только при питании переменным током и, являясь безынерционными, имеют световое излучение, колеблющееся с двойной частотой сети. Для устранения стробоскопического эффекта при кино­съемке используются:

практически мало приемлемое для кинооператора освещение объек­та одновременно тремя лампами, подключенными к трем разным фа­зам трехфазной питающей сети переменного тока;

питание ламп током повышенной частоты (250—400 Гц) от специ­альных генераторов;

съемка киносъемочной камерой с частотой 24 кадр/с с открытием обтюратора 172,8 ° и питанием синхронного двигателя камеры от той же сети переменного тока, от которой питаются лампы (применение так называемого «кварцованного» привода невозможно);

съемка с частотой 25 кадр/с с питанием двигателя киносъемочной камеры, как в предыдущем случае;

работа металлогалогенных ламп с так называемыми «электрон­ными» балластами, позволяющими получить прямоугольную форму волны переменного тока.

После окончательного решения задачи устранения колебаний плот­ности киноизображения, снимаемого с различными частотами, метал- логалогенная лампа, по-видимому, вытеснит из техники киносъемоч­ного освещения угольную дугу, являясь более экономичной и не обла­дая многими недостатками последней.

 

 

КСЕНОНОВЫЕ ЛАМПЫ

 

Шаровая ксеноновая лампа с короткой дугой имеет шарообразную толстостенную кварцевую колбу с двумя вольфрамовыми электродами, между концами которых в атмосфере чистого ксенона при очень высо­ком давлении возникает дуговой разряд большой яркости.

Спектральный состав излучения ксеноновой лампы в видимой части близок к дневному свету с цветовой температурой около 6000 К и прак­тически не изменяется при изменении силы тока; это является чрезвы­чайно ценным свойством для использования ламп при цветных съем­ках, позволяя при необходимости изменять световой поток лампы в больших пределах. Яркость разряда высока, что позволяет с успехом использовать лампу в проекторах и прожекторах. После включения лампа разгорается практически мгновенно; для зажигания лампы при­меняется высокочастотный импульс высокого напряжения (до 30 кВ).

Применяемые в кинематографии ксеноновые лампы с короткой дугой рассчитаны на питание постоянным током с хорошо сглаженной пульсацией.

Основными недостатками ксеноновых ламп, с позиций их исполь­зования для киносъемочного освещения, являются:

взрывоопасность, заставляющая даже в нерабочем состоянии соблюдать специальные меры предосторожности при эксплуатации (лампы, например, снабжаются защитными кожухами-футлярами из органического стекла, которые удаляются только после установки лампы в закрытую аппаратуру);

низкое рабочее напряжение (около 30 В на дуге) и, следовательно, большая сила тока;

необходимость применения искусственного воздушного или водяно­го охлаждения и др.

Вследствие этого ксеноновые лампы пока широко применяются только в кинопроекторах, включая и проекторы рир- и фронтпроекции, а также в диапроекторах при комбинированной киносъемке. Проводят­ся опыты по использованию ксеноновых ламп в кинопрожекторах для освещения при натурной съемке. Кинооператоры, особенно хроникеры, встречаются с ксеноновыми лампами при съемке эстрадных представ­лений и соревнований по фигурному катанию на коньках, где широко используются следящие прожекторы («пушки») с такими лампами.

В табл. VI1-22 приведены основные характеристики применяемых в кинематографии шаровых ксеноновых ламп с короткой дугой и при­нудительным воздушным охлаждением.

При пользовании Справочником следует иметь в виду, что прогресс в области источников света, особенно газоразрядных, чрезвычайно быстрый и что после выпуска настоящего Справочника уже, вероятно, появился ряд новых ламп, нашедших себе применение в технике кино­съемочного освещения, таких, например, как оловогалогенные.

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Факторы, определяющие условия естественного освещения объек­тов, можно разделить на следующие группы:

астрономические, определяемые положением солнца на небосводе;

метеорологические, зависящие от состояния земной атмосферы, т. е. от прозрачности воздуха или облачности;

факторы окружения, определяющие местное дополнительное осве­щение или затенение освещенных предметов другими предметами с возможным изменением спектрального состава освещения (цветные рефлексы).

В дальнейшем будут рассмотрены астрономические и метеорологи­ческие факторы, подчиняющиеся определенным закономерностям. Фак­торы окружения всецело зависят от данных конкретных условий и должны учитываться в каждом случае индивидуально.

 

1. АСТРОНОМИЧЕСНИЕ ФАНТОРЫ

 

КООРДИНАТЫ МЕСТНОСТИ

 

Географические координаты данного пункта определяются широтой и долготой.

Географическая широта отсчитывается от экватора, который принимается за нулевую параллель; положения полюсов определяются 90°северной или южной широты.

Географическая долгота отсчитывается от произвольно выбранно­го нулевого, гринвического меридиана, причем к востоку от нулевого меридиана она считается положительной, а к западу — отрицательной.

Местное время одинаково для всех точек земли, которые лежат на одной и той же географической долготе, т. е. на одном и том же меридиане. Разница во времени точек на двух разных меридианах равна разности долгот, выраженной во временнбй мере, в которой одному градусу долготы соответствует 4 мин.

Различие в местном времени соседних пунктов представляет для практики большие неудобства, которые устраняются введением по­ясного времени.

В системе поясного времени земной шар разделяется по меридианам на 24 равных пояса, каждый из которых имеет ширину 15°, или 1 ч.

Во всех пунктах данного пояса часы устанавливаются одинаково и по времени, соответствующему местному времени для середины (центрального меридиана) пояса.

В соседних поясах часы тоже устанавливаются в каждом одинаково и по времени, соответствующему местному времени для их централь­ных меридианов, со сдвигами для каждого пояса в 1 поскольку центральные меридианы этих поясов сдвинуты ровно на 15°.

Внутри каждого пояса разница между местным временем, которое связано с видимым движением солнца, и поясным не превосходит */₂ ч (разница ровно в 30 мин будет на самой границе пояса).

Основной меридиан, от которого идет счет поясного времени, — гринвичский. В поясе, охватывающем территорию на 7 ¹/₂° к востоку и западу от этого меридиана, применяется так называемое западно­европейское время.

Среднеевропейское время, идущее на 1 ч вперед, используется в первом поясе, расположенном между долготами 7 V₂ и 22 V₂ ° к востоку от Гринвича.

Во втором поясе, между долготами 22 ^х/₂ и 37 ¹/₂° к восто­ку от Гринвича, время на 2 ч впереди; его называют восточноевро­пейским. В этом поясе лежит большая часть западной части СССР, в том числе и Москва.

В третьем поясе, в котором время идет на 3 ч впереди гринвичского, лежит восточная половина Европейской части СССР.

Крайний восток СССР — Чукотский полуостров — находится в двенадцатом поясе и время там на 12 ч впереди гринвич­ского.

Границы часовых поясов во многих случаях идут не точно по мери­дианам: из практических соображений их часто проводят по полити­ческим и административным границам, а иногда по линиям железных дорог, большим рекам и другим естественным рубежам.

В СССР для более рационального использования светлой части суток с 1930 г. часы повсеместно переведены на 1 ч вперед. Это время называется декретным.

В табл. V1I-23 приведены географические широта и долгота ряда городов СССР и указаны величины поправки для перехода от декрет­ного времени данного пояса к среднему местному, необходимого для пользования графиками на рис. VII-5 (см. стр. 289 — 292) и астро­номическими таблицами.

 

ВЫСОТА СОЛНЦА И ПЕРИОДЫ СЪЕМОЧНОГО ДНЯ

В течение дня в зависимости от угловой высоты солнца над гори­зонтом условия киносъемочного освещения значительно меняются. Помимо изменения величины прямой солнечной освещенности, опреде­ляемого длиной пути хода солнечных лучей в поглощающей и рассеи­вающей свет атмосфере и углами падения света на неподвижные плоские поверхности, происходит изменение спектрального состава

 

освещения и его характера с точки зрения формы и направления теней, отбрасываемых освещаемыми объектами и их элементами.

Съемочный день в зависимости от угловой высоты солнца принято условно делить на периоды.

1.   Период сумеречного, или, как его часто называют, «режимного», освещения, ограничиваемый временем между моментом захода или восхода солнца и моментом, когда глубина погружения солнца под горизонт составляет 6 °. В это время киносъемка обычно производится с использованием дополнительного искусственного освещения, дозировка которого должна время от времени изменяться для получения неизмен­ного соотношения искусственной и естественной освещенности; послед­няя определяется изменяющейся яркостью неба.

Продолжительность периода сумеречного освещения летом на севере значительно длительнее («белые ночи»), чем на юге.

2.     Период эффектного утреннего или вечернего освещения, огра­ничиваемый временем между моментом восхода или захода солнца и моментом, когда солнце достигает высоты порядка 15°. В это время наблюдается довольно резкое изменение спектрального состава солнеч­ного света, которое должно при цветных съемках приниматься опера­тором во внимание. Освещенности вертикальных поверхностей значи­тельно превышают освещенности горизонтальных поверхностей, контраст освещения повышенный; горизонтальные тени имеют вытя­нутую форму.

3.    Период нормального дневного освещения, ограничиваемый вре­менем, в течение которого солнце находится на высоте между 15 и 60

В это время спектральный состав прямого солнечного света изменяется незначительно. Освещенности горизонтальных и вертикальных поверх­ностей близки друг к другу; контраст освещения несколько снижается. Расположение и форма теней соответствуют общепринятому представ­лению об естественном освещении в природе.

4.    Период «зенитного» освещения, характеризующийся временем, в течение которого высота солнца превышает 60°. В это время спектральный состав солнечного освещения остается практически неиз­менным. Освещенности горизонтальных поверхностей значительно выше, чем освещенности вертикальных поверхностей; контраст осве­щения снова увеличивается. Горизонтальные тени очень коротки, а вер­тикальные — удлиняются и направлены вниз. Зенитное освещение неблагоприятно для киносъемки из-за непривычного распределения и формы теней и из-за повышенного контраста.

На графиках рис. VI1-5 приведены данные о времени начала и конца четырех основных периодов съемочного освещения на каждый час местного среднего времени для различных географических широт от 35 до 70 ° через каждые 5 °.

Кривые являются геометрическим местом точек, соответствующих высотам солнца — 6°, 0°, + 15°и +60°. Высота солнца для любого вре­мени суток может быть определена путем приближенного интерполи­рования между соответствующими точками смежных кривых. Макси­мальная высота солнца для данной широты 22 июня обозначена точкой в центре графика, снабженной соответствующей цифрой в градусах.

При пользовании графиками для определения продолжительности съемочного времени следует учитывать, что характер освещения, опре­деляемый соответствующим периодом, в чистом виде имеет место лишь при прямом солнечном освещении; при наличии облаков, закры­вающих солнце, характер освещения претерпевает значительные изме­нения.

 

2.      СПЕНТРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ЕСТЕСТВЕННОГО СВЕТА

Длина пути лучей солнечного света сквозь атмосферу для данной точки на земле различна в зависимости от высоты солнца; при малых высотах этот путь в десятки раз больше, чем когда солнце в зените. При прохождении света сквозь атмосферу его ослабление происходит для разных участков спектра не одинаково; в наименьшей степени

поглощаются и рассеиваются лу­чи красной части спектра и в наи­большей — синей части. С изме­нением высоты солнца происхо­дит изменение спектрального со­става света, достигающего земли. С увеличением высоты солнца цветовая температура растет сначала быстро, а затем медленнее.

Рис. VII-4 в сочетании с гра­фиками рис. VI1-5 даст ориенти­ровку для оператора в вопросе предварительной оценки условий цветнрй киносъемки в различное время дня в различных географи­ческих условиях. Здесь кривая 1 — цветовая температура на го­ризонтальной плоскости; 2 — на вертикальной плоскости, обращенной к солнцу; 3 — на плоскости, перпендикулярной к солнечным лучам.

Цветовая температура света в тенях, т. е. света неба, колеблется от 6000 до 12 ООО К, в зависимости от состояния атмосферы и до некото­рой степени от высоты солнца.

В пасмурную погоду цветовая температура естественного освещения в течение дня весьма постоянна и составляет 5700—6500 К.

3.      МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Освещенность земной поверхности и расположенных на ней пред­метов в течение дня непрерывно меняется в зависимости от высоты солнца и погоды. При безоблачном небе эта освещенность слагается из двух частей: прямой освещенности, создаваемой непосредственно

Рис. VII-5a. Периоды киносьемочно! о оснсщсиия для различных географических uinpoi и ра (личного времени су кж и года: широта 35° (Кушка 35,2°)

Часы суток

 

прямыми лучами солнца, и рассеянной освещенности, создаваемой рассеянным светом неба. Сумма света неба и света солнца дает полную, или суммарную, освещенность. Когда солнце закрыто достаточно плотным облаком, а также в тенях предметов имеется только рассеян­ная освещенность.

Наличие облачности на небе в тех случаях, когда солнце не закрыто облаками, всегда приводит к повышению суммарной освещенности за счет увеличения рассеянной освещенности, создаваемой светом, вторич­но отражаемым облаками после его отражения от земной поверхности.

При наличии тонких полупрозрачных облаков, полностью закры­вающих солнце, прямой солнечный свет заметно (в среднем в два-три раза) ослабляется, но полностью не устраняется.

В табл. VI1-24 приведены средние значения дневной освещенности на плоскости, перпендикулярной лучам солнца, в зависимости от высоты солнца и состояния неба.

Зависимость величины освещенности от высоты солнца и облачности, без снегового покрова (тыс. лк) (данные ориентировочные)

Здесь и далее — степень покрытия неба облаками.

В этой таблице в графе «солнце» дана суммарная освещенность (солнце + небо), которая имеет место, когда солнце не закрыто обла­ками. В графе «тень» дана рассеянная горизонтальная освещенность, которая получается, когда солнце закрыто плотным облаком. Четыре графы соответствуют разной степени покрытия неба облаками, кото­рая определяется на глаз и практически безразлично, сконцентрированы ли облака в одной части неба или распределены по нему равномерно.Наличие снегового покрова увеличивает рассеянную и, следователь­но, суммарную освещенность; особенно заметно вследствие многократ­ных отражений увеличение освещенности в тени при значительной облачности, достигающее двукратного по сравнению с освещенностью при отсутствии снегового покрова.

Во время сумерек освещенность непрерывно меняется, повышаясь во время утренних сумерек и понижаясь во время вечерних. Скорость изменения освещенности зависит от скорости погружения солнца; поэтому на северных широтах освещение меняется медленнее, чем на южных, и северные сумерки продолжительнее южных (см. графики на рис. VII -5).

На сумеречную освещенность (табл. VI1-25) влияет состояние неба. Облачность, закрывая яркий сегмент зари, обычно ведет к снижению освещенности, однако иногда облачность, особенно при наличии снего­вого покрова, может вызвать увеличение сумеречной освещенности.

 

РАЗДЕЛ VIII

ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

КЛАССИФИКАЦИЯ КИНООСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

 

По операторскому приме­нению киноосветительные приборы под­разделяются на приборы направленного света (с регулируемым и нерегулируемым лучом); приборы направленно рассеянного света; при­боры рассеянного (и бестеневого) света.

Отдельную группу составляют освети­тельные приборы специального операторского применения: с автономным аккумуляторным питанием; для подводных съемок; для работы в взрывоопасной атмосфере; для макетной и макросъемки; приборы с отфильтрованным ультрафиолетовым или инфракрасным излу­чением и т. п.

По светотехническим пока­зателям киноосветительные приборы подразделяются на приборы ближнего дей­ствия — светильники, как правило, с нерегу­лируемым светораспределением в пределах относительно большого угла; приборы даль­него действия — прожекторы с относительно малым регулированием светораепределения в пределах относительно малых углов и универ­сальные прожекторы с значительным регули­рованием светораспрсделения, встречающиеся только в технике киносъемочного, телевизион­ного и театрального освещения и используе­мые для освещения как близких, так и удален­ных объектов.

По используемому источ­нику света они подразделяются на при­боры с лампами накаливания; с угольными дугами высокой интенсивности; с газоразряд­ными лампами.

По оптической схеме приборы подразделяются на све­тильники с зеркальными отражателями (и часто с дополнительными передними рассеивателями); с направленно-рассеивающими отража­телями; с рассеивающими (диффузно отражающими) отражателями; бестеневые — с рассеивающими отражателями и затенителями. Про­жекторы подразделяются на отражательные, с преломляющей оптикой и со смешанной оптикой, т. е. с отражателем и линзой.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНООСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

1. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Кривая светораспределения — показывает значения величин силы света осветительного прибора в различных угловых направлениях. Обычно для киноосветительных приборов приводится одна продольная кривая — для горизонтальной плоскости, и только для светильников с резко выраженным несимметричным относительно оси светораспреде- лением приводятся две кривые — для горизонтальной и вертикальной плоскостей. Для приборов с регулируемым светораспределением, в частности для кинопрожекторов, приводятся, как правило, две кри­вые — для так называемых «узкого» (источник света в фокусе оптиче­ской системы) и «широкого» (максимальная расфокусировка) лучей. Кривые светораспределения киноосветительных приборов, в отличие от кривых источников света, строятся обычно в прямоугольных коор­динатах.

Максимальная сила света /_макс осветительного прибора чаще всего совпадает с осевой силой света /_ос. Исключение составляют светильники с асимметричным светораспределением типа, например, «Кососвет», у которых эти силы света не совпадают. При значительной расфокусировке кинопрожекторов на широком луче сила света по оси может быть несколько меньше максимальной. При этом в центре све­тового пятна наблюдается снижение освещенности по сравнению с соседними участками, которое, однако, не должно превышать величины 10—15%, являющейся критерием допустимой степени расфокусировки луча прожектора.Угол рассеяния осветительного прибора 2 а представляет собой плоский угол, в пределах которого сила света снижается до определен­ной доли от максимального значения. Различают два угла рассеяния — определяемый по снижению силы света до половины максимального значения (0,5 /_Макс) и до одной десятой максимального значения (0,1 /макс )• Знание первого существенно важно при групповом, т. е. наиболее частом использовании осветительных приборов; второй необходимо учитывать при одиночном применении осветительных при­боров, в особенности имеющих большие углы рассеяния. Во всех при­водимых таблицах характеристик киноосветительных приборов всюду нами указан угол рассеяния 2 а по 0,5 /_макс.

Коэффициент полезного действия (к.п.д.) осветительного прибора представляет собой отношение светового потока осветительного при­бора в пределах полезного угла рассеяния к световому потоку источника света. К.п.д. прибора имеет особенно существенное значение при выборе кинооператором осветительных приборов для освещения при съемке в условиях недостатка электрической мощности, например, при выездных съемках.

У осветительйых приборов с регулируемым лучом при изменении фокусировки к.п.д. изменяется, при расфокусировке он увеличивается. Применение любых насадок —рассеивателей, светофильтров, шторок, тубусов и др. — всегда снижает к.п.д. прибора.

Фотометрическое расстояние представляет собой расстояние от осветительного прибора, начиная с которого можно считать допусти­мым определение освещенности освещаемой поверхности по закону обратных квадратов (стр. 228), вообще справедливому только для точеч­ных источников света. Величина фотометрическогб расстояния у све­тильников зависит от их размеров и характера светораспределения отражающих или рассеянно пропускающих свет оптических элементов, а у прожекторов — от фокусного расстояния и размеров оптических элементов и источника света, определяющих собой так называемую дистанцию оформления луча. Практическим фотометрическим рас­стоянием для, киноосветительных приборов принято считать такое, начиная с которого и далее от осветительного прибора освещенность, рассчитанная по закону обратных квадратов, отличается от действи­тельно измеренной не более чем на 5—10%.

 

2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

К этим характеристикам относятся: род тока, мощность или сила тока, напряжение, габариты, масса, характеристика узлов сочленения с опорами или подвесами, максимальная допускаемая продолжитель­ность непрерывной работы, ресурс, степень защищенности от окружаю­щей среды, температура рабочей поверхности и т. п.

Необходимо указать, что обычно приводятся характеристики исправных, чистых осветительных приборов с оптическими элементами и источниками света, имеющими номинальные (по ГОСТ или ТУ) характеристики при номинальном (по напряжению илй силе тока) режиме питания.

Практические светотехнические параметры при выпуске с завода могут отличаться от номинальных для: ламп накаливания — на 20%, киносъемочных углей — на 15—20%, газоразрядных ламп — на 20%, линз Френеля — на 10—12%,

металлических зеркальных отражателей — на 5—6%.

В процессе эксплуатации в пределах установленного срока службы ухудшение характеристик (старение) может составлять для: ♦ ламп накаливания (не галогенных) — 25%, газоразрядных ламп — 25%,

металлических зеркальных отражателей — 10—15%. Загрязнение (устраняемое очисткой) оптических элементов освети­тельных приборов и колб источников света может вести к ухудшению характеристик осветительных приборов на 50% и даже более. Непра­вильная юстировка ламп и контротражателей в прожекторах с линзами Френеля, снижая силу света на 30—40%, может значительно повлиять на характер светораспределения прожектора и исказить форму свето­вого пятна.

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ТИПОВ КИНООСВЕТИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

1.    КИНОПРОЖЕКТОРЫ С ЛИНЗАМИ ФРЕНЕЛЯ И ЛАМПАМИ НАКАЛИВАНИЯ (ТАБЛ. VIII-1 И VIII-2)

2.     

Кинопрожекторная лампа накаливания (рис. VIII-1), установленная в центре кривизны зеркального сферического контротражателя, может перемещаться вместе с ним относительно линзы Френеля вдоль ее оптической оси. При этом изменяются угол рассеяния и сила света про­жектора.

Общая характеристика. Прожекторы отличаются большими пределами изменения силы света (до 1:10) и угла рассеяния (до 1:4) при сохранении хорошего качества светового пятна.

Коэффициент полезного действия. Имеют невы­сокий коэффициент полезного действия: от 12—15% на узком луче и до 20—30% на широком луче.

Те необразование. Образуют тени средней резкости; при расфокусировке тени становятся более резкими.

Рекомендуются для всех основных элементов направленно­го (преимущественно светотеневого) освещения в павильонах, естест­венных интерьерах и при ночной натурной съемке.

Не рекомендуются для применения с рассеивателями как с индивидуальными, так и общими для группы прожекторов, вслед­ствие низкого коэффициента полезного действия.

Для рассеянного освещения более вы­годно использовать специальные приборы направленно рассеянного (с возможным применением рассеивателей), рассеянного и бестеневого света.

Выпускаются кинопрожекторы типа «Заря» с лампами типа КПЖ и КГК для напряжений 110 и 220 В, с штырковыми

цоколями типа G или ЦОКОЛЯМИ М60.

 

2. НИНОПРОЖЕКТОРЫ. С ЛИНЗАМИ ФРЕНЕЛЯ И ДУГОВЫМИ ЛАМПАМИ (ТАБЛ. VIII-3 И VIII-4)

Угольная дуговая лампа (рис. VIII-3) с горизонтально расположен­ным положительным углем может перемещаться относительно линзы Френеля вдоль ее оптической оси. При этом изменяются угол рассеяния и сила света прожектора.

Общая характеристика. Прожекторы отличаются большими пределами изменения силы света (до 1:10) и угла рассеяния (до 1:4) при сохра­нении хорошего качества светового пятна.

Коэффициент  полезного

действия. Имеют невысокий коэффици­ент полезного действия: от 12—15% на узком луче и до 20—30% на широком луче.

Те необразование. Образуют те­ни средней резкости, становящиеся более рез- vi м-з                     кими при расфокусировкеРекомендуются для выравнивающего «света при дневной натурной цветной съемке. В отдельных случаях — для эффектного света в павильонах.

Не рекомендуется для постоянного использования в павильонах из-за больших потерь, связанных с необходимостью при­менения компенсационных светофильтров типа ДБ-ЛН при совместной работе с лампами накаливания, и вследствие эксплуатационных недо­статков — шумы, невысокая стабильность, выделение газов, пожарная опасность, необходимость индивидуального обслуживания.

Выпускаются кинопрожекторы типа «Пламя» и КПД для использования с белопламенными углями высокой интенсивности типа КСБ и желтогтаменными типа КСЖ. В обычных условиях для получе­ния мринилч-оп цветопередачи должны применяться со светофильтра­ми 1 и; С (при углях КСБ) или типа ДЖ-ЛН (при углях КСЖ).

К прожекторам выпускаются дополнительные приспособления: шторки, рамки для пленочных светофильтров, рамки для поглотителей, тубусы, коленчатые рычаги для выносных затенителей.

 

3. НИНООСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ С ЗЕРКАЛЬНЫМИ ЛАМПАМИ НАКАЛИВАНИЯ (ТАБЛ. VIII-5 И VIII-6)

В киноосветительных приборах (рис. VIII-5) типа «Накал» и ОПЗ используются установленные по од­ной в легких защитных корпусах зеркальные лампы накаливания в выдувных колбах типа ЗК. В прибо­рах типа «Фара» применяются лам­пы-фары типа ЛФКГ или ЛФКГИ, установленные по три в вертикаль­ных коробах, которые в свою очередь монтируются по два («Фара-6») или по три («Фара-9»).

Общая характеристика. Приборы отличаются боль­шими значениями силы света и средними значениями углов рассеяния при относительно малых габаритах и массе; качество светового пятна хорошее.

Коэффициент полезного действия. Имеют высо­кий коэффициент полезного действия — около 60% для приборов типа «Накал» и ОПЗ и около 25% для приборов типа «Фара» с лампами без интерференционного покрытия.

Те необразование. Приборы с одиночными лампами обра­зуют резкие тени. Приборы с несколькими лампами образуют тени средней резкости; при малых удалениях объектов от поверхностей, на которые отбрасываются тени, наблюдается дробление краев этих теней.

Рекомендуются для всех основных элементов направлен­ного (преимущественно светотеневого) освещения при выездных съем­ках в помещениях и на ночной натуре и при небольших по масштабу съемках на натуре в дневное и особенно режимное время (с примене­нием компенсационных светофильтров типа ЛН-ДС). Группы приборов типа «Накал» выгодно применять в павильонах, как приборы верхнего света.

Не рекомендуются для использования в павильонах для основных элементов освещения ввиду отсутствия возможности ре­гулирования силы света и угла рассеяния, а также вследствие отно­сительно небольших световых мощностей в единице оборудования.

Выпускаются осветительные приборы типа «Нака)1» с не­обходимыми насадками, включающими рамки для установки цветных пленочных и стеклянных интерференционных светофильтров, шторки, коленчатые рычаги, струбцины для прикрепления приборов к местным предметам на съемочной площадке. Приборы типа «Накал» можно применять лля работы с рук, что особенно важно при использовании приборов в условиях выездной и, в частности, хроникальной и докумен­тальной съемки.

Приборы типа «Накал» выпускаются в чемоданах, приборы типа «Фара» — в специальных контейнерах.

 

4 КИНООСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НАПРАВЛЕННО-РАССЕЯННОГО СВЕТА С ГАЛОГЕННЫМИ ЛАМПАМИ НАНАЛИВАНИЯ (ТАБЛ. VIII-7 И VIII-8)

В киноосветительных приборах (рис. VI11-7) типа «Свет» и «Марс» в фокусе параболоидного корытообразного отражателя с направленно рассеивающей альзакированнои поверхностью непод­вижно установлена линейная трубчатая галогенная лам­па накаливания типа КГ. У приборов типа «Марс» жестко соединены две или три секции. У прибора «Свет-8000» — четыре секции.

Общая характеристика. Приборы от­личаются относительно высокими значениями свето­вой мощности при небольших габаритах и массе. Световое пятно имеет вытянутую по горизонту почтиМеханические характеристики киноосветительных приборов направленно рассеянного света с галогенными лампами накаливания

 

♦ Прибор «Свет-10000» проектируется, данные ориентировочные. ** Размеры рамы с лирой.Светотехнические характеристики киноосветительиых приборов направленно рассеянного света с галогенными лампами накаливания прямоугольную форму с плавным спадом освещенности от центра к краям.

Коэффициент полезного действия. Имеют очень высокий коэффициент полезного действия, составляющий около 50—60%.

Тенеобразование. Образуют тени средней резкости с за­метно более размытыми вертикальными краями. У приборов с несколь­кими лампами (типа «Марс», «Свет-8000») при малых расстояниях от поверхностей, на которые отбрасываются теии, наблюдается дроб­ление краев этих теней.

Рекомендуются для всех основных элементов освещения на выездных съемках в естественных интерьерах (иногда с рассеивателями) и для выравнивающего (заполняющего) света при небольших по мас­штабу дневных, натурных съемках и съемках в режимное время с использованием компенсационных светофильтров типа JIH-ДС. Прибо­ры типа «Свет» с лампами мощностью 2000 Вт и выше удобны для основного направленного и выравнивающего света в павильонах, а также для освещения небольших и средних фонов и задников.

Приборы типа «Марс», имеющие уменьшенные габариты и массу, рекомендуются в основном для событийной документальной съемки.

Не рекомендуются приборы типа «Марс» для использо­вания при смешанном освещении, а также при съемке художественных и научно-документальных фильмов из-за отсутствия возможности уста­новки светофильтров и дополнительных насадок.

Выпускаются приборы типа «Свет» со всеми насадочными приспособлениями: шторками, конвертами для пленочных светофиль­тров, оправами для стеклянных интерференционных светофильтров, коленчатыми рычагами. Приборы типа «Свет» мощностью до 2000 Вт включительно выпускаются в чемоданах, а приборы типа «Марс» вы­пускаются в чсмохшнах, рассчитанных на два прибора каждый.

 

5. НИНООСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ РАССЕЯННОГО И БЕСТЕНЕВОГО СВЕТА С ЛАМПАМИ НАКАЛИВАНИЯ (ТАБЛ. Vlll-в И VIII-10)

Одна (рис. VIH-9) кинопрожекторная (приборы типа ПБТ) или не­сколько линейных трубчатых галогенных ламп накаливания (приборы типа «Кварц») установлены неподвижно внутри диффузно рассеиваю­щего отражателя круглой или корытообразной параболоидной формы. В бестеневом варианте затенитель перекрывает прямые лучи от тела накала лампы.

Общая характерис­тика. Приборы отличаются относительно большими разме­рами светящейся поверхности; некоторые из них (типа ПБТ «Кварц-4») являются комбинированными, т. е. их можно использовать и как приборы рассеянного света (с отведенным затенителем) и как приборы бестеневого света (с затенителем в рабочем положении). Кривая светораспределения плав­ная с малым изменением силы света в рабочей части угла рассеяния.

Коэффициент полезного действия. Имеют очень высокий коэффициент полезного действия: в варианте рассеянного света — 55—65%, в варианте бестеневого света — 35—40%.

Тенеобразование. При работе без затенителя образуются мягкие тени; с затенителем при относительно малых рабочих рас­стояниях тени практически отсутствуют (бестеневой свет).

Рекомендуются для основного и выравнивающего (запол­няющего) света при преимущественно тональном освещении и для выравнивающего (заполняющего) света при преимущественно свето­теневом освещении в,павильонах и естественных интерьерах. Удобны (без затенителей) для освещения с близкого расстояния участков фонов, задников и стен декораций.

Не рекомендуются для использования на натурных съем­ках, а также и с применением рассеивателей.

Выпускаются приборы типа ПБТ с насадочными приспо­соблениями: вращающимся кольцом с одной шторкой, конвертом для пленочных светофильтров, рамкой для поглотителей. Приборы типа «Кварц» — с шторкой и конвертом для пленочных светофильтров.

 

 

6 НИНООСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НАПРАВЛЕННОГО СВЕТА МИНИАТЮРНЫЕ С ГАЛОГЕННЫМИ ЛАМПАМИ НАКАЛИВАНИЯ (ТАБЛ. VIII 11 И VIII 12)

 

Миниатюрная низковольтная гало­генная лампа накали­вания (рис. VIII-11) располагается около фокуса круглого па- раболоидного отра­жателя, имеющего структурную альза- кированную поверх­ность. Варианты: лам­па неподвижная (1) или лампа може1 бьпь перемещена (II) вдоль оптической оси отражателя с изменением светораспределения.

Общая характеристика. Приборы отличаются относи­тельно высокими световыми мощностями при малых габаритах и массе. Предназначены в основном для работы с рук или могут быть установлены на киносъемочную камеру. Не требуют обслуживания на съемке рабочими-осветителями.

Коэффициент полезного действия. Имеют высо­кий коэффициент полезного действия, достигающий 60—65%.

Тенеобразование. Образуют тени средней резкости. При­бор с тремя лампами («Блик-300») образует тени с дроблеными краями.

Рекомендуются для основного направленного света при репортажной киносъемке крупных и средних планов. Удобны для вы­равнивающего (заполняющего) света при смешанном освещении в не­больших естественных интерьерах (с компенсационными интерферен­ционными или пленочными светофильтрами ЛН-ДС).

Не рекомендуются для использования при павильонных киносъемках.

Выпускаются с различными насадочными приспособле­ниями.

Кроме перечисленных основных типов киноосветительных при­боров, выпускаются специальные приборы:

«Кососвет-5000» — для освещения фонов высотой до 8 м с освещен­ностью до 2000—5000 дк. В приборе используется одна линейная гало­генная лампа накаливания мощностью 5000 Вт типа КГ110-5000 или

КГ220-5000. Приборы работают парами: один — сверху, а второй — с пола. Одна пара освещает по длине 2—3 м фона.

«Контрсвет» — кинопрожектор с параболоидным круглым зеркаль­ным отражателем диаметром 480 мм и кинопрожекторной лампой нака­ливания типа КПЖ или КГК мощностью от 2000 до 5000 Вт. Прожек­тор имеет максимальную силу света от 2 до 3 млн. кд, падающую при расфокусировке в два-три раза при углах рассеяния, изменяемых от 5—7 до 11 — 14°. Применяется, имея относительно неравномерное по освещенности световое пятно, в основном для контрового света при работе с больших расстояний.

«Скат-300» — подводный осветительный прибор с автономным аккумуляторным питанием. Галогенная лампа накаливания КГЗО-ЗОО-2 может перемещаться внутри параболоидного зеркального (со струк­турной поверхностью) отражателя, давая силу света, изменяемую в пределах 70 000—14 000 кд при углах рассеяния от 11—12 до 18—20°.

 

ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ЦВЕТНЫЕ СВЕТОФИЛЬТРЫ

 

Осветительные цветные светофильтры применяются на осветитель­ных приборах для приведения их излучения к необходимому, например, при смешивании с излучением других источников света (компенсацион­ные), для ослабления их излучения (нейтральные), для получения так называемого эффектного цветного освещения (эффектные). Некоторые из этих светофильтров используются также и для перекрывания оконных проемов при съемке в естественных интерьерах днем.

1. ПЛЕНОЧНЫЕ СВЕТОФИЛЬТРЫ

Осветительные светофильтры НИКФИ изготовляют на ацетил- целлюлозной пленочной основе с тонким окрашенным желатиновым слоем и выпускают в виде рулонов шириной 580 мм или форматных листов размером 580х 600лш.

При соблюдении установленных требований эксплуатации сроки службы светофильтров на прожекторах с линзами Френеля и приборахсветофильтры

 

Рекомендуется на съемке время от времени проверять состояние светофильтров визуально, сравнивая окраску рабочей части светофильтра с его участками, не подвергавшимися интенсивному воздействию света, например зажатыми в рамке фи л ьтро держа тел я.с зеркальными лампами накаливания составляют не менее 3 ч> а на от­крытых приборах с галогенными лампами накаливания — не менее 2 ч.

Марки, основные показатели и некоторые рекомендации по приме­нению пленочных светофильтров НИКФИ трех типов: компенсацион­ных, нейтрально-серых и эффектных — приведены в табл. VI11-13— VI11-15.

Для светофильтров принята следующая система обозначений: компенсационные светофильтры — две пары букв: первая — применяемый источник света и вторая — источник света, к спектраль­ному составу которого свет приводится с помощью этого фильтра (ДБ — дуга с белопламенными углями, ДЖ — дуга с желтопламенны- ми углями, КС — ксеноновая лампа, J1H — лампа накаливания, ДС — средний дневной свет);

нейтрально-серые светофильтры — буква Н и цифра, показывфо- щая кратность ослабления света;

эффектные светофильтры — одна или две буквы, указывающие цветовой тон и число, показывающее среднюю кратность ослабления света в спектральной зоне поглощения данного светофильтра по срав­нению с его зоной пропускания: 100 — для фильтров с насыщенной окраской, 10 или 5 — для средней насыщенности, 3 или 2 — для слабо насыщенной (бледной) окраски;

для получения так называемых «грязных» цветов: коричневого, шоколадного и т. п. — возможно применение цветных светофильтров совместно с нейтрально-ссрыми. Например: коричневый цвет при лам­пах накаливания на пленке J1H получается сочетанием оранжевого фильтра № 15 (0-100) или № 36 (0-10) с нейтрально-серыми № 8 (Н-4) или № 9 (Н X); мь к^лалнмП — сочетанием пурпурного № 47 (П-5) или малинового № 43 (М-10) с пси i р.-гм.по-серым № 8 (Н-4) или № 9 (Н-8).

2. ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ СВЕТОФИЛЬТРЫ

Интерференционный светофильтр представляет собой стеклянную основу с нанесенными на нее несколькими очень тонкими слоями про­зрачных веществ с различными показателями преломления. Толщины слоев и показатели преломления веществ подбираются так, чтобы светофильтр имел высокое пропускание в одних областях спектра, в большей или меньшей степени отражая свет в других областях.

Интерференционные спстофичьтры имеют преимущество перед окрашенными абсорбцмонммми светофильтрами в отношении коэф­фициента пропускания — они практически не поглощают света в зонах пропускания. Перед пленочными светофильтрами с органическими кра­сителями интерференционные светофильтры имеют также значитель­ное преимущество по срокам службы.

Для киноосветитсльных приборов в СССР выпускаются компенса­ционные интерференционные светофильтры (КИС) типа Л Н-ДС, имею­щие такую же спектральную характеристику, как соответствующий пленочный светофильтр (табл. VIII-16, рис. VII1-31 > при общем коэф­фициенте пропускания не менее 0,42.

Интерференционные светофильтры типа КИС изготовляются на подложках выпуклой формы с нанесением слоев на вогнутую сторону. Такая форма позволяет обеспечить практически одинаковую цветовую температуру в пределах всего светового пятна осветительного прибора при высокой прочности и термостойкости светофильтра, изготовляе­мого из обычного недорогого стекла типа СВВ.РАЗДЕЛ IX

КИНОСЪЕМОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Киносъемочное освещение представляет собой искусственное или естественное осве­щение подвижных, обычно объемных объек­тов. Это освещение обеспечивает возможность получения на светочувствительном материале технически правильно экспонированных изо­бражений с таким воспроизведением линейной и объемной формы предметов, тона, цвета и структуры поверхностей материалов, которое соответствует поставленной художественной или технической задаче.

ХАРАКТЕР ОСВЕЩЕНИЯ

По характеру получаемого изображения киносъемочное освещение подразделяется на светотеневое и тональное.

При светотеневом освещении объект съемки освещается направленным светом, лучи которого падают на элементы объекта под разными углами. Выявление на изображении формы и объема элементов объекта съемки осуществляется в основном за счет заметных различий в освещенности этих элементов, по- разному ориентированных относительно на­правлений падения лучей света, а также за счет различий в коэффициентах яркости этих эле­ментов.

Структура поверхностей объекта съемки хорошо передается на изображении вследствие косого падения света на эти поверхности. Цвет (или тон) отдельных участков объекта съемки можно при необходимости воспроизводить не в полном соответствии с действительностью, что создает дополнительные творческие воз­можности для кинооператора.

При тональном освещении объект съемки освещается в основном спереди рассеянным светом, равномерно распределяющимся на всех видимых элементах объекта и создающим на них одинаковую освещен­ность. Выявление на изображении формы элементов объекта съемки осуществляется за счет различия цвета (или тона) этих элементов. Объем и структура поверхности элементов на изображении выявляются плохо — изображение, как правило, теряет глубину и рельефность.

Тональное и светотеневое освещение в чистом виде встречаются ред­ко, поэтому принято говорить о преимущественно светотеневом или преимущественно тональном характере освещения.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОСВЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА СЪЕМКИ

Несмотря на большое разнообразие объектов съемки, различие творческих индивидуальностей кинооператоров, различие технических средств, освещение объектов съемки складывается из ряда однотипных элементов, различающихся между собой по направлениям и относи­тельным интенсивностям, т. е. освещенностям на разных участках объекта съемки. Наиболее резко выражены эти элементы освещения при светотеневом, в частности, портретном освещении, однако их можно проследить при освещении и любых других объектов съемки.

Основной направленный свет (рисующий свет, ключевой свет)[7] освещает сюжетно-важный объект в кадре, большей частью лицо акте­ра. Как правило^ освещенность, создаваемая основным направленным светом, поддерживается постоянной во всех фазах движения персонажа. При имитации того или иного эффекта освещения основной направлен­ный свет может падать лишь на небольшую часть объекта съемки (на­пример, часть лица), величина освещенности при этом обычно не изменяется.

В большинстве случаев обычной киносъемки основной направлен­ный свет падает на объект несколько сбоку и сверху под углами порядка 30—60° по высоте и азимуту к оптической оси киносъемочной камеры; под такими же углами при преимущественно светотеневом освещении направляется свет и на другие элементы объекта съемки, например на декорацию, предметы обстановки. Обычно стремятся для основного направленного света использовать один осветительный прибор, что полностью исключает возможность нежелательного дробления конту­ров теней.

При съемке общего плана или значительном перемещении актеров в кадре, особенно по глубине, применяется несколько осветительных приборов основного направленного света с близкими к параллельным направлениями их лучей. Для основного направленного света чаще всего используют кинопрожекторы с линзами Френеля и осветительные при­боры направленно рассеянного света. Величина освещенности, созда­ваемой основным направленным светом (измеренная при включении всех элементов освещения объекта), является критерием оценки для экспозиционного контроля освещения, или, как ее иногда называют, ключом.

При дневной натурной съемке роль источника основного направ­ленного света играет, как правило, солнце.

Выравнивающий свет освещает теневую сторону объекта съемки с целью создания необходимого соотношения (баланса) между свето­выми и теневыми участками и выявления рельефов и структуры поверх­ностей в теневых участках. Освещенность, создаваемая выравниваю­щим светом, всегда меньше, чем освещенность, создаваемая основ­ным направленным светом, — выравнивающий свет никогда не создает теней на участках, освещенных основным направленным светом. Для выравнивающего света чаще всего используют приборы рассеянного света, а также приборы направленно рассеянного света. При светотене­вом освещении используются и кинопрожекторы с линзами Френеля на широких лучах. Выравнивающий свет направляется на объект съемки обычно под углом от 0 до 60° к оптической оси киносъемочной камеры со стороны, противоположной стороне, с которой установлены приборы основного направленного света. При угле, равном 0°, т. е. тогда, когда лучи осве­тительных приборов выравнивающего света параллельны оптической оси киносъемочной камеры, выравнивающий свет практически превра­щается в заполняющий свет.

Заполняющий свет (экспозиционный свет), равномерно освещая объект съемки, создает во всем снимаемом пространстве некоторый уровень освещенности, необходимый и достаточный для получения удо­влетворительной проработки деталей и воспроизведения цветов всех видимых элементов объектов съемки. Основные направления лучей осветительных приборов заполняющего света по азимуту приблизи­тельно параллельны оптической оси киносъемочной камеры, однако могут от этого направления несколько отличаться, так как заполняю­щий свет видимых теней не создает. При светотеневом освещении за­полняющий свет часто отсутствует. Для заполняющего света применя­ются обычно те же приборы, что и для выравнивающего света.

Разновидностью заполняющего света является верхний свет, кото­рый применяется, как правило, только в очень больших декорациях, главным образом имитирующих натуру, и имеет своей задачей осве­щение видимого на общих планах пола и высвечивание объема («возду­ха»), характерное для натурного освещения. Для верхнего света чаще всего используют приборы с зеркальными лампами накаливания и при­боры направленно рассеянного света с линейными галогенными лам­пами накаливания.

Моделирующий свет освещает относительно небольшие участки те­невой стороны объектов, создавая на них пятна и блики необходимой формы цвета и интенсивности. Для моделирующего света в основном используются кинопрожекторы с линзами Френеля.

Контровой свет (контурный свет) освещает объекты съемки, в основном актеров, сзади и, как правило, сверху и служит для обрисовки контурной формы элементов объектов, расположенных перед фоном, близким к ним по тональности или цвету. Основной задачей контро- вого света является «отделение» объектов от фона.

Освещенность на обратной стороне объекта съемки может превы­шать освещенность, создаваемую основным направленным светом, в два-три раза. Для контрового света чаще всего применяют кинопро­жекторы с линзами Френеля, а на больших расстояниях — специальные прожекторы типа «Контрсвет».

Фоновой свет освещает поверхности фонов, задников и стен, соз­давая на них, как правило, равномерно распределенную освещенность. Для фонового света используют в основном приборы рассеянного света; для освещения с больших расстояний — кинопрожекторы с линзами Френеля или приборы с зеркальными лампами. Очень удобны спе­циальные приборы типа «Кососвет».

Эффектный свет создает на элементах декораций и снимаемых объ­ектов блики и тени заданной формы, интенсивности и цвета, как пра­вило, воспроизводящие эффект действия предполагаемого источника освещения, находящегося вне кадра.

Для эффектного света чаще всего применяют кинопрожекторы с линзами Френеля.

Использование при съемке всех перечисленных элементов освеще­ния вовсе не обязательно. В ряде случаев достаточно всего двух — трех элементов освещения, а при тональном отвещении иногда даже од­ного — заполняющего света. Часто один осветительный прибор или группа выполняют функции источников одновременно двух светов, например выравнивающего и заполняющего, основного направленного и эффектного.

При дневной съемке на натуре и в естественных интерьерах с све­товыми проемами дополнительное искусственное освещение обычно играет роль выравнивающего света, увеличивая недостаточную осве­щенность в тенях объектов.

ТИПИЧНЫЕ УСЛОВИЯ СЪЕМКИ

Для оказания помощи кинооператору в выборе наиболее подходя­щих и выгодных осветительных приборов приводим некоторые, наибо­лее часто встречающиеся условия съемки, оказывающие существенное влияние на выбор осветительной аппаратуры.

Павильонная съемка. Наиболее часто используются величины осве­щенности 1000—5000 (8000) лк. Основные осветительные приборы уда­лены от действующих лиц и других объектов: в малых декорациях — на 2—6 м; в средних — на 4—8 м\ в больших — на 8—12 (15) м.

Выездная съемка в естественных интерьерах (в том числе и хрони­кальная и документальная) без использования естественного освещения. Наиболее часто применяются величины освещенности 500—3000 лк. Рабочие расстояния установки осветительных приборов обычно состав­ляют:

в малых естественных интерьерах (комнаты квартир, лестницы, коридоры, служебные кабинеты, небольшие лаборатории и мастер­ские) — 2—6 м;

в больших естественных интерьерах (залы, цеха, вестибюли, ресто­раны) — 6—10 м.

Выездная съемка в естественных интерьерах в дневное время при наличии естественного света, проникающего сквозь световые проемы: в малых естественных интерьерах может производиться в тех же условиях, что и съемка без естественного освещения, т. е. при величинах освещенности 500—3000 лк и расстояниях установки осветительных приборов 2—6 м. Можно применить перекрытие ограниченных по раз­мерам световых проемов не только цветными компенсационными све­тофильтрами типа ДБ-ЛН или КС-ЛН, но и ослабляющими нейтраль­но-серыми светофильтрами типа Н;

в больших естественных интерьерах часто встречается необходи­мость в дополнительной освещенности от 2000 до 6000—10 000 лк (Т\хв =5000 - 6000 К) и такие же, как и без естественного освещения, рабочие расстояния установки осветительных приборов, т. е. 6—\0м.