Различные источники света дают различный цвет. Большинство источников света мы видим естественными белыми или бесцветными, так как наша зрительная система имеет возможность компенсировать источники света разного цвета, но ни один из них не производит белый свет. Мы можем классифицировать разные световые источники по системе, разработанной в конце 1800-х годов лордом Вильямом Кельвином и используемой и по сей день.
Шкала Кельвина помогает нам описывать и сравнивать различные цвета освещения, полученного от разных источников. Чем меньше число Кельвина, тем свет более красный, а чем оно больше, тем свет более синий. Это градусная шкала, хотя эти градусы, когда мы используем их в освещении, не имеют ничего общего с тепловой температурой. Свет в 5600 К градусов не обязательно теплее, чем свет в 2700 К.
Свеча в 1800 К находится достаточно низко по шкале Кельвина и производит красно-оранжевый свет. Если мы пропустим свет свечи через призму, она произведет радугу, но в этой радуге будет преобладать красно-оранжевый свет.
Лампочка в 60 Вт также производит оранжевый свет, хотя и не настолько оранжевый, как свеча Температура цвета 60-ваттной лампочки приблизительно 2800 К, что находится немного ближе к синему краю видимого спектра. 40-ваттная лампочка краснее (2700 К), а 100-ваттная лампочка более синяя (2900 К), хотя любая бытовая становится краснее по мере использования.
Киноосвещение производится, чтобы давать свет в 3200 К. Это все еще на красной стороне спектра, но не настолько красной, как 60-ваттная лампочка или свеча. Мощность или яркость света не имеют значения. Если освещение было произведено для использования в кино или видео, неважно, 50-ваттная это или 20 000-ваттная лампочка, оно будет давать свет в 3200 К. Есть только одно исключение, замеченное при приближающемся начале светового дня.
Рассвету на этом графике была присвоена произвольная температура в 4300 К. Средний дневной свет составляет 5600 К, и, когда солнце садится, число Кельвина постепенно уменьшается (свет становится краснее) по мере приближения солнца к горизонту.
Средний дневной свет в полдень составляет приблизительно 5600 К. В зависимости от погодных условий, расположения, направления, в котором вы смотрите и времени года, значение по Кельвину будет меняться. На большей высоте, где меньше атмосферы, температура цвета освещения неба может доходить до 50000 К. Температура цвета дневного света имеет в основном синий и фиолетовый свет, хотя она все же содержит немного красного, желтого и зеленого. Особый тип ламп был разработан для производства фильмов и видео, чтобы наиболее близко воспроизводить дневное освещение. Производимые разными компаниями, но имеющие общее название «НМI» металлогалогенные лампы, эти светильники (Hydrargyrum medium-arc iodide) дают температуру цвета такую же, как и у дневного света.
Все упомянутые источники света (солнце, освещение сцены, бытовые лампочки и свечи) могут; быть сгруппированы вместе и названы источниками света непрерывного спектра, потому каждый содержит все длины волн видимого света в разных пропорциях. Любой источник светя непрерывного спектра дает видимый спектр или радугу, и хотя пропорции цветов различаются в зависимости от источника света, тем не менее все цвета будут присутствовать. Флуоресцентный, неоновый свет и свет натриевой и ртутной ламп называются источниками света дискретного спектра, потому что пропорции длин волн их видимого спектра нерегулярны. По этой причине они не могут быть классифицированы по шкале Кельвина.
Свет от свечи и дневной свет сильно отличаются по яркости и по цвету. Представьте, что вы смотрите на свечу в темной комнате, а потом открываете большое окно, позволяя дневному свету проникнуть в комнату. За несколько секунд ваши глаза привыкают к яркости и синему цвету дневного света, и все выглядит «нормально». Теперь закройте окно и в темной комнате посмотрите на свечу.
Ее свет теперь окажется необычно оранжевым. Опять же, за несколько секунд ваши глаза привыкнут, и темнота не будет такой темной, а оранжевая свеча покажется белой.
Ни дневной свет, ни свет свечи не являются нейтральным белым светом. Дневной свет слишком голубой, а свет свечи слишком оранжевый. Они оба кажутся нейтральными, потому что наша зрительная система имеет экстраординарную способность привыкать к разнице яркости и цвета большинства источников света. В действительности наш мозг постоянно производит корректировки, чтобы удостовериться, что мы воспринимаем то, что кажется нейтральным белым светом. Эти зрительные настройки происходят автоматически, как наше дыхание.
У пленки нет способности настраиваться, как у нашего мозга. Пленка для кинофильмов производится совместимой (сбалансированной) только с двумя источниками света. Пленка для съемки в помещении, или вольфрамовая пленка, производится чтобы воспринимать 3200 К свет как «нормальный». Пленка для съемки на улице или пленка для съемки при дневном свете произведена, чтобы воспринимать 5600 К свет как «нормальный. Любая другая комбинация пленки и источника света может поменять цвет сцены в фильме. Человеческому глазу оба типа света кажутся нейтральными, потому что мы можем привыкать, но пленка не имеет такой способности самостоятельной настройки.
С такой расстановкой цветопередача на пленке будет точной. Температура цвета пленки в камере совпадает либо соответствует цветовой температуре света. Цветовое отображение на пленке будет выглядеть нормально.
Цвет будет оставаться точным, потому, что пленка в камере соответствует или совпадает с цветовой температурой источника света. Цветовое отображение на пленке будет выглядеть нормально.
Это сцена на улице при 5600 К солнечном свете, но с 3200 К пленкой в камере. Картина будет иметь голубой оттенок, потому что 5600 К солнечный свет имеет большую температуру цвета (более голубую), чем 3200 К, свет, который для пленки является нормальным.
Если отразить несоответствие, 5600 К пленка и 3200 К источник света приведут к оранжевому оттенку на цветах картины. Цветовая температура источника света ниже, чем температура цвета 5600 К пленки.
Есть простой метод решения проблемы дисбаланса цветовой температуры света и пленки. Можно установить фильтр к объективу камеры или источнику света. Фильтр изменит цветовую температуру света, который попадает на пленку.
Здесь актер стоит на улице при 5600 К солнечном свете. В камере пленка 3200 К. Съемка в этих условиях сделает цвет на пленке слишком голубым. Так как солнечный свет слишком голубой, может быть использован фильтр, чтобы убрать часть этого голубого света. На субтрактивном цветовом круге желтый противоположен синему (дополнительный, комплементарный цвет). Установка оранжево-желтого фильтра (обычно называемый 85 В фильтр) на объектив камеры, приведет к поглощению части комплементарного цвета (нежелательного синего света) и существенно понизит цветовую температуру солнечного света до 3200 К Это сбалансирует источник света и пленку. Фильтр поглощает его комплементарный цвет. Он селективен, потому что поглощает или отражает световые волны определенной длины. Для компенсации этой потери света диафрагма должна быть открыта на две трети (с фильтром 85 В) для правильной экспозиции.
Видеопленка или цифровой медианоситель не имеют варьирования по температуре цвета, но электроника видеокамеры имеет. Активируя баланс белого на камере, ее электроника скомпенсирует и представит входящий свет нейтральным и белым. Некоторые видеокамеры могут автоматически балансировать белый, анализируя окружающий белый, попадающий в объектив и постоянно подстраивая электронику видеосистемы.
Согласование температуры цвета пленки и источника света – это общепринятая практика, но часто бывает, что дисбаланс намеренный. Вы можете пожелать, чтобы ваша картинка была сильно голубой или оранжевой, и поэтому несоответствие света и пленки поможет быстро достигнуть вашей цели. Любое смещение цвета может быть правильно с художественной точки зрения, даже несмотря на то, что это техническое несоответствие между цветовой температурой источника света и пленки. Единственный правильный цвет – это цвет, который вы хотите получить в результате.
Многие операторы смешивают температуры цвета, чтобы создать более естественный или разнообразный вид сцены. В реальности мы все время смешиваем температурь цвета. Комната, например, может быть освещена дневным светом, проникающим через окно и 60-ваттной лампочкой. Мы можем не замечать разницу цветов так быстро, как на экране, но совокупность температур цвета может создавать широкое разнообразие визуальных стилей.