Le onde possono darti il controllo su colore, luce e ombra. Puoi usarle per controllare la irregolarità, la ruvidità o la levigatezza delle texture procedurali. Puoi persino usarle per controllare il suono nei programmi audio.

Dinamica delle onde

I Fondamentali

Sia fatta la luce!

Lezione 3: Dinamica delle onde

  • Come le onde creano il colore
  • L'anatomia di un'onda
  • La scienza non così spaventosa
  • Lunghezza d'onda
  • Ampiezza
  • Frequenza
  • Luce contro onde sonore
  • Come si muovono le onde nello spazio

In questa lezione, imparerai i diversi componenti che compongono un'onda. Comprendendo cosa fa ogni parte, inizierai a vedere come cambiare la lunghezza, l'ampiezza e la frequenza dell'onda può darti una sorprendente quantità di controllo su luce, colore e ombra.

Come le onde creano il colore

Ora che hai capito come ciò che percepiamo come luce si suddivide nelle bande di colore che conosciamo come spettro, analizziamo l'anatomia delle onde che creano quelle bande di colore. Dobbiamo sezionare l'onda ed esaminare le sue componenti in modo che tu possa capire cosa fanno i campi EM quando creano oscillazioni. Ma Gina, non è un sacco di scienza? No, non lo è. Questa è una grossolana semplificazione della scienza, progettata per renderla il più rapida possibile per evitare di terrorizzarti. Perché tutta questa scienza è necessaria, ti chiedi? Perché l'illuminazione è il luogo in cui la maggior parte dei designer e persino dei fotografi fallire con le loro immagini. Niente accade in fotografia senza luce. ECCO PERCHÉ MOLTI DI VOI NON RIESCONO A LAVORARE CON LE CURVE DI COLORE O I LIVELLI!!!

L'unica realtà ineluttabile della fotografia è che non sempre si può controllare le condizioni di illuminazione quando si scatta. Quindi bisogna essere preparati ad affrontare i problemi di illuminazione in post-produzione. Photoshop offre molti strumenti per correggere l'illuminazione, ma bisogna sapere COME per utilizzarli e, cosa ancora più importante, QUANDO E DOVE per usarli. Non è così difficile riconoscere un'immagine troppo scura o troppo sbiadita. Ma quale strumento usi per correggere quale problema? E come fai a sapere se le tue modifiche sono quelle giuste? Troppi di voi stanno indovinando, e indovinare non è abbastanza. I tuoi risultati potrebbero essere buoni, ma potrebbero essere spettacolari se capissi come funziona la luce. Questo ti aiuterà a sapere CHE COSA da fare e, cosa più importante, PERCHÉ stai facendo quello che stai facendo.

Quando correggi i problemi di esposizione nelle tue immagini, questa è illuminazione. Quando regoli luci, mezzitoni e ombre per ottenere livelli e curve di colore ottimali, questa è illuminazione. Infatti, tutto ciò che ha a che fare con la luminanza riguarda letteralmente il controllo della luce nella tua immagine. Ma la parola chiave qui è "controllo". Non puoi sperare di controllare qualcosa che non capisci veramente. Questo ti aiuterà a prendere il controllo delle tue curve e istogrammi perché Finalmente, finalmente, smettete di vedere la luce e il colore come due cose diverse. Il colore è luce, scomposta nelle sue parti componenti. E se hai intenzione di lavorare con il colore in qualsiasi tipo di progettazione grafica, ti converrebbe approfondire quanto segue, perché ti imbatterai in queste dinamiche di onde ovunque, e non solo con la luce e il colore. Le incontrerai con onde sonore, curve di animazione o movimento e texture procedurali, specialmente se ti occupi di animazione 3D.

L'anatomia di un'onda

Quindi iniziamo a capire il Ramen noodle che è la nostra onda. Inizieremo scomponendo un'onda nelle sue tre componenti:

  • LUNGHEZZA D'ONDA: La lunghezza dell'onda, ovvero quanto spazio c'è tra un picco e l'altro.
  • AMPIEZZA: Quanto è alta l'onda, ovvero l'altezza dell'onda dal picco al cavo (dall'alto al basso).
  • FREQUENZA: Quanto velocemente o lentamente viaggiano le onde. Poiché le onde sono in continuo movimento, la frequenza indica quanto velocemente o lentamente quell'onda si sta muovendo in avanti.

La scienza non così spaventosa

Quindi... cosa ottieni da tutto questo? Se capisci lunghezza d'onda, ampiezza e frequenza, ottieni il controllo sulla fisica del colore, delle irregolarità o della levigatezza. Ma non è tutto. Queste stesse dinamiche delle onde si applicano al suono, ecc. Come ho detto, le onde sono dinamiche perché agiscono come una forza su altre cose. Come una calamita che agisce come una forza che tira il metallo mentre lo attira verso di sé su una linea retta, le onde hanno la stessa capacità di trascinare la luce o il suono in una linea retta, muovendosi in una direzione particolare (come in "lungo un asse"). Questa è la parte M del campo "EM": magnetismo. Ad esempio:

Lunghezza d'onda

  • Lunghezze d'onda lavorare sull'asse X (come in orizzontale, da sinistra a destra)
  • Con le onde luminose, le lunghezze d'onda influenzano COLORE.
  • Con le onde sonore, le lunghezze d'onda influenzano PECE.

Colore: Cambiando la lunghezza d'onda della luce si sposta il colore da un'estremità all'altra dello spettro. Lunghezze d'onda più lunghe spostano il colore verso l'estremità rossa dello spettro. Lunghezze d'onda più corte spostano il colore verso l'estremità blu dello spettro.

Suono: Cambiando la lunghezza d'onda di un suono si cambierà il tono da alto a basso. Più lunga è l'onda, più basso è il tono. Più corta è l'onda, più alto è il tono.

Ampiezza

    • Ampiezza funziona sull'asse Y (verticalmente, su e giù)
    • Con le onde luminose, l'ampiezza dell'onda influenza LUMINOSITÀ.
    • Con le onde sonore, l'ampiezza dell'onda influenza VOLUME.

    Colore: Aumentando l'altezza di un'onda luminosa aumenta l'intensità della luce e la luminosità. Diminuendo l'altezza diminuisce l'intensità della luce e la luminosità.

    Suono: Aumentando l'altezza di un'onda sonora aumenta il volume. Diminuendo l'altezza dell'onda si abbassa il volume.

Frequenza

Frequenza è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda... cosa dici, ora? Ciò significa che aumentando l'uno diminuisce l'altro. Questa è la proporzione inversa. Non puoi cambiare l'uno senza influenzare l'altro.

Colore: Cambiando la frequenza di un'onda luminosa si cambia il colore rendendo la lunghezza d'onda più lunga o più corta. Abbassando la frequenza si spinge il colore verso l'infrarosso. Aumentando la frequenza si spinge il colore verso l'ultravioletto.

Suono: Aumentare la frequenza (o "Hz") delle onde sonore crea più onde e aumenta il tono. Diminuire la frequenza crea meno onde e abbassa il tono.

La frequenza con cui le onde vengono create in un periodo di tempo fisso ti dice quanto velocemente o lentamente viaggiano le onde. Modificando la frequenza puoi controllarne la velocità.

Luce contro onde sonore

Le onde sono chiamate "dinamiche" perché si muovono e fanno cose, al contrario di essere "statiche", che significa "ferme". La dinamica delle onde che stai imparando qui ti aiuterà a capire come usare i controlli, i cursori e le impostazioni che vengono forniti con gli strumenti che ti consentono di regolare luce, suono e persino movimento. Sono ovunque nel software di progettazione grafica. Quindi ciò che imparerai qui sarà utile in molti posti che non avresti mai immaginato.

Le onde luminose e le onde sonore condividono la stessa anatomia. Un'onda è un'onda. Che siano onde luminose o onde sonore, funzionano in modo identico. Entrambe viaggiano ed entrambe possono essere regolate e controllate da te, l'utente. Ma c'è una differenza importante: mentre la luce può viaggiare attraverso il vuoto dello spazio da sola, senza altri mezzi di trasporto, il suono non può. Il suono è "meccanico”. E con ciò intendo dire che è necessario un meccanismo di qualche tipo per poter viaggiare nell'oceano infinito dello spazio profondo.

Le onde possono viaggiare nello spazio

Se pensi allo spazio come a un vasto oceano, le onde luminose possono viaggiare indipendentemente, ma le onde sonore hanno bisogno di una barca o non possono andare da nessuna parte. Le onde luminose sono come i pesci in quanto possono spingersi in avanti da sole senza aver bisogno di un mezzo di trasporto che le porti dove devono andare. Ecco perché la luce può viaggiare a velocità incredibili, senza ostacoli nello spazio, ma il suono no. Senza qualcosa come acqua, aria o qualche altra dinamica dei fluidi che le trasporti in avanti, le onde sonore sono statiche. Non possono muoversi. Niente può, nemmeno tu. Questa è stata una scoperta piuttosto terrificante che gli astronauti hanno fatto nei loro primi viaggi nello spazio e sulla luna.

Senza spingere qualcosa per vincere l'inerzia, puoi agitarti quanto vuoi nello spazio, ma non andrai da nessuna parte senza un mezzo per spingerti in avanti. Ma una volta che inizi a muoverti nello spazio, continuerai a muoverti. Senza niente che ti fermi, fluttuerai via. Non puoi cambiare direzione o fermarti perché non c'è niente che offra resistenza. Se nuoti, pensa all'ultima volta che sei saltato da un trampolino. Stai cadendo liberamente nell'aria finché non incontri la resistenza dell'acqua. L'acqua ti spinge indietro, rallentando la tua velocità e interrompendo la tua caduta. Senza quell'acqua, continuerai a cadere alla stessa velocità finché non toccherai il fondo della piscina... un oggetto stazionario.

La Terra gira da almeno 4,5 miliardi di anni proprio per questo motivo. Sebbene abbia un'atmosfera, in quanto corpo planetario esiste nel vuoto dello spazio, quindi valgono le stesse regole. L'aria è importante. Potrebbe non sembrare molto consistente quando la respiri, ma credimi... l'aria è una cosa. Come l'acqua, l'atmosfera offre la stessa resistenza contro cui spingere. Qualsiasi cosa solida che spinga contro quel confine tra l'atmosfera di un pianeta e il vuoto dello spazio incontrerà attrito mentre vi si sfrega contro. Tale attrito farà sì che l'oggetto si surriscaldi e bruci mentre perfora l'atmosfera.

Ciò rende la natura radiante della luce una cosa davvero potente perché è non solido, quindi non incontra alcuna resistenza quando penetra nell'atmosfera. Se la luce incontra qualcosa di solido, o rimbalza su di esso (riflessione) o si diffonde sulla superficie dell'oggetto (diffusione). Essere in grado di viaggiare così velocemente nello spazio da sola e senza alcun aiuto è un'impresa incredibile della fisica. Ma il fatto che possa incontrare un oggetto stazionario, rimbalzare su di esso e continuare a viaggiare nello spazio è semplicemente geniale da parte di Madre Natura.

Riepilogo

La tua nuova comprensione della dinamica delle onde significa che vedrai Photoshop e altri programmi sotto una luce completamente nuova. Ora che hai capito l'anatomia delle onde luminose e sonore, non guarderai mai più il colore allo stesso modo. Nella nostra prossima lezione, daremo un'occhiata a come i selettori di colore sono nati dalla scienza della luce. Ma questa conoscenza delle onde ha un lato negativo. Se sei un Trekker o un amante della fantascienza a cui piace guardare quelle grandi battaglie spaziali in cui tutto esplode in un'enorme esplosione... puoi andare avanti e chiamare scatologia bovina su questo. È una licenza artistica da parte degli scrittori, perché semplicemente non è possibile nella realtà della fisica. Non c'è aria nello spazio, quindi il suono non può viaggiare da nessuna parte, non importa quanto sia forte. I grandi boati sono una funzione dell'atmosfera, quindi il Big Bang era completamente silenzioso. Hollywood lo sa, ma se scrivi per la TV, cosa farai?

Lezioni correlate:

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