Закон обратных квадратов для фотографов. Полное понимание.

В данной статье сделаем полный разбор этого закона, и практическое его применения и теоретического понимания и ответы на частые вопросы по этой теме!

Тема, особенно теоретическая часть оказалось очень сложной, огромная благодарность Виталию Епифанову, Тому Самому, Александру Орлову и Макс Сину за помощь в написании!

Многие слышали правило обратных квадратов, в интернете про него часто пишут так:

«Увеличив расстояние от источника света до модели в два раза, освещенность модели падает в 4 раза, и размер источника света, относительно модели уменьшается в 4 раза.»

Если мы, допустим, снимаем модель, которая стоит в 1 шаге от лампы, и мы без проблем снимали её на ИСО 400, то если она отойдет на еще на шаг (увеличит расстояние в два раза) то она станет темней аж в 4 раза, и значит, нам уже надо будет поставить ИСО 1600 - хотя она сделал всего лишь шаг!

Тут наглядный пример, у меня один источник света и насколько возможное темное помещение.

Кубик находиться на расстояние 50см и для нормальной экспозиции я поставил исо 1600.

Отодвигаю еще на 50см, и тут уже ИСО 6400:

Для многих фотоаппаратов, разница между ИСО 1600 и 6400 оказывается критической. Особенно если диафрагма уже открыта на максимум, и выдержку не получается сделать длиннее. Я не раз видел как, начинающие фотографы в темной кофейне, не могли сделать нормальное фото, думая, что у них совсем плохой фотоаппарат, хотя надо было просто подойти немного ближе к окну и уже можно было бы поставить ИСО сильно меньше!

Когда вы в темном месте, крайне важно помнить, что даже небольшое изменение расстояние между моделью и источникам света может сильно влиять на результат. Иной раз мы просим модель сесть на подоконник и прислониться головой к окну, не потому что это «мило», а потому что нам не хватает света.

Важно: расстояние от модели до фотографа не имеет значения, как бы близко или далеко (в разумных пределах) фотограф не отходил от модели - это не повлияет на экспозицию, об этом мы еще поговорим.

Правда, не всё так страшно, правило полноценно работает в темном месте с одним источником света, когда нет переотражений. Например, темная кофейня с небольшими окнами. Если мы находимся в светлой студии, с большими окнами. То тут не будет принципиальной разницы, стоит ли модель в 1 метре от окна или в 3-4 метрах!

Поэтому эту часть правила, про падение света есть смысл вспоминать именно в темных местах, с небольшим или слабым источником света - там это крайне важно и полезно. Куда интересней вторая часть этого закона!

Отодвинув источник света в два раза от модели, источник стал в 4 раза меньше относительно модели! А от размера источника света зависит его жесткость - чем источник света меньше, тем грубее тени, чем источник света больше тем, тени мягче, перехода светотени плавнее, об этом я подробно писал в этой статье.

Что это значит? Если вы, например, купили большой софт бокс (2 на 2 метра) чтобы снимать портреты с максимально нежным светом, но ставите его на расстояние метр от модели, то вы получите те же самые тени, что и на маленьком софте (метр на метр) если бы поставили его на расстояние пол метра от модели! И даже если вы возьмете софт еще меньше, но поставить прям очень близко (как это часто делают при съемке портретов) то этот маленький софт даст вам свет мягче, чем огромный софт, стоящий в метре!

или вот сомтрите обе фотографии сделаны с портретной тарелкой, но когда она близко тени мягкие, а кода далеко тени жесткие:

Видео со съемок:

У начинающих фотографов, часто из-за этого бывает ошибка в студии, они, когда хотят получить мягкий свет, отодвигают источник света подальше, думая, что чем дальше источник света, тем больше будет рассеивание, и свет станет мягче, но, как мы видим- это не так!

Отодвинув свет, он тал слабее, это особенно хорошо будет видно в темной студии, тогда фотограф сделает свет мощнее, экспозиция станет нормальной, а тени грубыми.

А вот в светлых студиях бывает еще хуже! Грубые тени - это совсем неплохо, и есть очень много крутых фото с жестким светом. Куда хуже не жесткий свет, а плоский свет. И именно это часто происходит в светлых студиях, когда фотограф, путает мягкий свет с плоским. Я это уже объяснял, рассказывая, почему не желательно отходит далеко от окон, в светлых комнатах.

Вот мы стоим у окна, у нас получается объёмное освещение. Лицо со стороны окна более светлое, а с другой более тёмное. Оно не чёрное, так как в комнате есть заполняющий свет, тот, что отражается от стен. Он слабее, чем свет от окна, но всё равно смягчает тень.

Если начать отходить от окна:

В какой-то момент свет окна станет такой же слабый, как переотраженный свет от стен - и получится равномерное плоское освещение!

Если вы, в небольшой студии со светлыми стенами, отодвигаете большой софт дальше от модели, будет то же самое, получиться не мягкий, а плоский, неконтрастный, свет.

Про это нельзя забывать, если нужен мягкий свет - надо брать самую большую насадку и ставить как можно ближе, а если жесткий свет то, надо брать самую маленькую насадку. Но если вы вязли большой софт и начали отодвигать - срабатывает правило обратных квадратов и софт становиться меньше (относительно модели).

Проблемы бывают, когда нужно осветить человека в рост, но нет большого софта, если маленький свет поставить близко, тени будут мягкие, но на ноги его не хватит, и они будут темные. А если его отодвинуть так, чтобы он осветил всю модель, то придётся увеличивать мощность (это обычно не проблема), но получаем более жесткие тени, а в светлой студии, если нет возможности поставить флаги по бокам от модели, получить плоский свет из-за переотражения. Поэтому, если вам нужно мягким светом осветить модель в рост, то надо взять большой софт (размером с модель) и поставить близко.

Но на мягком свете, свет клином не сошелся так сказать! давайте разберем как еще нам может помочь правило обратных квадратов:

Получается мы можем поставить источник света ближе к модели, тогда на нее будет лететь мощный свет (чем ближе источники тем свет мощнее), мы сделаем экспозицию так, что бы модель не была пересвечена, а задний план будет уходить в темноту, так как он дальше, а чем дальше тем света на него попадает меньше - по правилу обратных квадратов на объекте стоящем в 2 метра от света, света в 4 раза меньше, чем на объекте стоящем в метре.

Или мы можем отодвинуть свет подальше, если от света до модели 4 метра, а до фона 5 метров - то разница между тем сколько света попало на модель а сколько на фон не такая большая и фон получиться довольно яркий.

Ну и так же с верхним светом. Вот фото Тимофея богданова:

посмотрите как был свет:

Стойка которая освещала их сверху была очень высокой именно по этому, вообще весь свет далеко из-за правила обратных квадратов. Ели бы стойка была бы низкая свет был бы близко к голове и разница в освещенности головы и ног была бы очень большой!

или допустим вы снимаете в кофейне у окна:

Если интерьер красивый, мы можем попросить моделей сесть ближе к дальнему, от окна, краю стала. Мы помним закон квадратов, в темном месте даже небольшие изменения расстояния сильно влияют на свет. На молодожен стало попадать меньше света, мы поднимаем экспозицию на фотоаппарате и теперь и молодожен и красивую окружающую среду видно намного лучше.
Но тут официанты начали убирать на заднем столе, или моют пол, или какие-то другие ненужные люди в кадре, тогда мы просим моделей сесть как можно ближе к окну, они становятся пересвеченными, мы делаем экспозицию темней, и теперь модели выглядят отлично, а окружающая среда в темноте и там не видно ничего не нужного.

У начинающих свадебных фотографов бывает проблема, что сборы невесты происходят в некрасивых комнатных, очень везет, если это комната с балконом! Фотограф может выйти на балкон и посадить невесту с визажистом как можно ближе к выходу, из-за этого на них будет попадать много света, что также позволит сделать экспозицию темней и спрятать некрасивую комнату за спиной невесты. Речь не идет о том, чтобы снимать на абсолютно темном фоне, речь о том, чтобы погрузить комнату в приятный полумрак!

А теперь давайте разберемся в теории.

От источника света,свет идет во все стороны, часть света отражается от модели и подает в объектив (или наши глаза) и мы видим модель.

Если модель отходит дальше, то на нее попадете меньше света, так как много начинает проходить мимо:

Часто думают, что падение освещенности модели, когда отодвигаем источник света, происходит из-за того, что мол, чем дальше лететь свету, тем он становится слабее во время полета и долетает до модели слабым. Но, если в помещение нет дыма или других преград, то свету неважно сколько лететь 1 метр или 10 метров - это на него не повлияет. А проблема в том, что чем дальше модель, тем больше "лучиков света" испускаемых лампочкой - проходит мимо модели. На модель попадает меньше фотонов.

Повышение мощности источника света, это увеличение количества «стрелочек» - фотонов - которые выпускает источник. Если мы повысим мощность, то стрелочек вылетит больше, чем было, значит, больше попадет на модель и больше отразиться - модель станет для нас светлее.

Вот еще одна наглядная картинка:

из источника света выходит определенное количество фотонов, и чем дальше у нас листик с буквой «А» тем меньше на него попадает. Все это и приводит к нашему правилу: отодвинув источник света от модели в два раза, его размер относительно модели стал в 4 раза меньше и следственно освещенность модели 4 раза слабее.

Но часто возникает вопрос, а почему тогда положение фотографа не влияет, фотограф может стоять очень близко или отойти далеко от модели, но при этом экспозиция не изменится! Давайте разберемся.

Мы берем фокусное расстояние, при котором модель вся попадает в кадр, и в объектив попадает весь отраженный от неё свет:

Мы отходим подальше, но так как расстояние между моделью и источником света не поменялось, то она отражает тоже количество фотонов, которое и до этого и все они попадают в фотоаппарат - поэтому её «яркость» не падает.

А если подойдем ближе? Да не все лучи теперь попадают в кадр, но и не вся модель в кадре. А та часть модели, какую мы видим, от неё попало столько же лучей, сколько от этой части попадало и раньше. Значит, экспозиция тоже не меняется!

Если мы возьмем объектив шире, попадают не 2 луча, а все 4, но и площадь модель будет больше. Каждый отдельный участок модели будет иметь такую же яркость, как и до этого - экспозиция не меняется.

Мы уже разобрались, что падение силы света происходит не оттого, что свету далеко лететь от лампочки, а из-за того, что чем дальше модель, тем больше стрелочек (фотонов) пролетает мимо неё и меньше попадает на неё и отражается. А раз при любом расстоянии фотоаппарата - в объектив попадает одинаковое количество стрелочек (с одинаковой площади модели) то «яркость» не будет меняться.

То же самое будет, если снимать не модель, а источник света, например, свечу или фонарь, то тут тоже не будет работать правило обратных квадратов, как бы фотограф не отходил, не подходил, экспозиция будет одинаковой. Всё как в случае с отраженным светом от модели. А вот окружающая среда - чем она дальше от источника света, тем она меньше будет отражать света и будет становиться темнее.

Исключение сильно задымленные места и тд, когда в воздухе есть преграды для света, но в обычных условиях, обычный воздух так слабо влияет на свет - что это можно не учитывать в большинстве случаев.

Еще один частый вопрос - а как быть с окном? оно же не светиться, светит солнце - тогда откуда тут считать расстояние? Тут важно понять - на улице светлей не потому что там фотоны мощнее, а потому что их там больше!

Когда у нас солнце низко (утро или вечер) и в окно попадают прямые солнечные лучи, то считать расстояние нужно от солнца, а учитывая, что до него примерно 150 000 000 км, то наши перемещение вперед, назад ни на что не повлияют.

Когда объект освещен прямым солнечными лучами - то закон обратных квадратов не работает.

Но когда у нас нет прямых солнечных лучей, то нас волнует количество лучей залетевших в окно и их направление. А так как окружающая среда за окном освещена рассеянным светом неба и множеством переотражений, то в окно светит весьма равномерный свет, свет из окна, как и от лампочки, равномерно направляется во все стороны. А значит тут будет все также, как и с лампочкой:

Чем дальше от окна, тем больше света прошло мимо модели и меньше попало на неё - она становится темней. Правило обратных квадратов работает!

Но полноценно оно будет работать, если мы исключаем переотражения от стен внутри помещения, например, в абсолютно черной матовой студии, правило будет работать довольно точно, а вот чем светлее и меньше помещение и при этом больше окно, тем правило будет работать слабее!

Поэтому особенно внимательно с этим надо быть, когда снимаете в темных интерьерах с небольшими источниками света!

Ну и вопросы с софтбоксами и другими рассеивателям - откуда считать расстояние от вспышки или от рассеивателя? Тут все так же - мы считаем от того места где последний раз лучи встретили какуето преграду (рассеиватель), то есть от конца насадки. Все переотражения внутри насадки нас не волнует, нам важно как лучи выходят из неё!

Если, например, на окно, в которое светят прямые солнечные лучи, поставить матовое стекло, то оно изменит направление лучей, создаст рассеивание, и в этом случае правило обратных квадратов будет работать. Перемещение относительно окна также будет работать, главное -не забывать про переотражение.

Думаю теперь вопросов не осталось!

П.Н. Правда есть ситуации, когда мы снимаем объект, который по размерам сравним или меньше чем передняя линза объектива, и находиться на расстояние съёмки много больше его размеров, а вокруг ничего не отражает свет, тогда закон обратных квадратов будет работать и при передвижение фотографа, но это уже другая истоия!

П.Н. 2 Если хочется продолжить разбираться со светом, подробнее разобраться с жестким, мягким, контрастным, плоским и отчего это зависит, то вот статья на эту тему: https://vk.com/@fotoklubpro-pro-myagkii-i-zhestkii-svet-i-test-nasadok

П.Н.3 И еще раз огромная благодарность Виталию Епифанову, Тому Самому, Александру Орлову и Макс Сину за помощь в написании!