О0 soo 600 70о Л. Нм

Рис. 10. Спектр электромагнитных колебаний

Зрительные ощущения, вызываемые видимым светом, могут быть разными. Излучения определенной длины волны восприни­маются глазом в виде различных цветовых оттенков. Одноцветные излучения принято называть монохроматическими. Глаз человека способен различать множество излучений с различными цветовы­ми оттенками, главные из которых — фиолетовые, синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые и красные.

В совокупности все монохроматические излучения видимого участ­ка спектра воспринимаются по-разному. Свет сложного спектрального состава, содержащий в себе все видимые лучи, воспринимается как белый свет. Примером белого света является естественный свет солнца или свет от обычных ламп накаливания. Проанализировать состав белого света можно при помощи призмы (рис. 11).

Лучи света, попадая на грань призмы, отклоняются в сторону широкой ее части. Если спроецировать их на экран, то можно на­блюдать растянутую полоску с непрерывно меняющейся окраской — спектр. В спектре присутствуют непрерывно переходящие один в другой следующие цветовые оттенки: красный (620-720 нм), оран-, жевый (580-625 нм), желтый (560-580 нм), зеленый (500-560 нм), голу­бой (470-500 нм), синий (430-470 нм), фиолетовый (380-430 нм).

В некоторых случаях свет сложного спектрального состава име­ет какой-либо цветовой оттенок. Он содержит неодинаковое коли­чество всех излучений видимого спектра, а его цветность опреде­ляется преобладающим в нем монохроматическим излучением.

Максвеллом предложена трехцветная теория зрения, которая лежит в основе современной цветной фотографии. Согласно данной теории, все цветовые оттенки, существующие в природе, получают, смешивая в различных пропорциях излучения трех спектральных зон видимого спектра: синей (400-500 нм), зеленой (500-600 нм) и красной (600-700 нм). Так, желтый цвет получают, смешивая крас­ные и зеленые лучи, голубой — зеленые и синие, а пурпурный — красные и синие. Излучения синей, зеленой и красной спектраль­ных зон получили название первичных или основных цветов, а желтые, пурпурные и голубые излучения — дополнительных к ос­новным.

Белый свет получают при оптическом смешении излучений трех основных цветов (С, 3, К) либо излучений основного цвета и допол­нительного к нему, например, синего и желтого, красного и голубо­го, зеленого и смешанных в определенном соотношении фиолето­вых и красных (пурпурного).

В фотографии используют различные источники света, освети­тельные приборы: источники естественного освещения (солнце); источники искусственного освещения (лампы накаливания, люми­несцентные, импульсные лампы и др.). Одни из них излучают свет в нагретом состоянии, другие в холодном. Помимо различной ин­тенсивности все они имеют неодинаковый спектральный состав излучения. Солнечный свет, например, помимо теплового воздей­ствия способен вызывать загар. В его спектре преобладают корот­коволновые ультрафиолетовые и сине-голубые лучи. В зависимо­сти от времени дня и от состояния погоды (прямой солнечный свет или свет, рассеянный атмосферой) изменяется и спектральный со­став излучаемого света.

Естественный свет как по интенсивности, так и по спектрально­му составу отличается от искусственного, создаваемого источника-

ми различного типа. Например, в спектре ламп накаливания преоб­ладают длинноволновые инфракрасные лучи. Лампы дневного све­та вообще не оказывают теплового воздействия на объект. Соот­ветственно, свет ламп накаливания имеет более теплый, желтый оттенок, а свет газоразрядных ламп — более холодный из-за пре­обладания лучей сине-голубой части спектра.

О

Рис. 12. Спектральное распределение энергии излучения различных источников света: 1 —солнца; 2 — голубого неба; 3 — ламп накаливания

Представление о распределении энергии по спектру излучения источника дает график зависимости этих величин. Например, на рис. 12 приведены кривые относительного спектрального распре­деления энергии (спектры) излучений солнечного света, голубого неба и ламп накаливания. В фотографии распределение энергии из­лучения по спектру выражают посредством цветовой температуры.

Цветовая температура характеризует спектральный состав света источника и показывает, до какой температуры необходимо нагреть абсолютно черное тело в градусах абсолютной шкалы (°К), чтобы спектральный состав излучаемого им света соответствовал

спектральному составу данного источника. Чем выше цветовая температура источника света, тем больше излучается коротковол­новых лучей, и, наоборот, при понижении ее в излучении начинают преобладать длинноволновые лучи, и свет источника начинает приобретать красноватый оттенок. При определении цветовой тем­пературы какого-либо источника света сравнивают спектр его излу­чения со спектром излучения нагреваемого абсолютно черного те­ла. При одинаковых спектрах определяют, до какой температуры нагрето абсолютно черное тело. Этой температурой и выражают цветовую температуру источника света.

В реальных температурных источниках света температура рас­каленного тела, излучающего свет (например, нити лампы накали­вания), примерно соответствует значению цветовой температуры. Люминесцентные, газоразрядные и газосветные лампы не подчи­няются этому закону; спектр их излучения зависит от состава лю­минофора и заполняющего газа. Для примера в табл. 1 приведены приближенные значения цветовых температур источников света, наиболее часто используемых в фотографии.

Световые величины. Свет, благодаря своим свойствам, несет с собой определенный запас энергии. Интенсивность света харак­теризуют в первую очередь величиной переносимой энергии. Для ее оценки представляет интерес не только характер вызываемого зрительного ощущения, но количественные данные, характери­зующие световое излучение.

Таблица 1