Dynamika fal
Podstawy
Niech stanie się światłość!
Lekcja 3: Dynamika fal
- Jak fale tworzą kolor
- Anatomia fali
- Nie taka straszna nauka
- Długość fali
- Amplituda
- Częstotliwość
- Fale świetlne kontra fale dźwiękowe
- Jak fale przemieszczają się w przestrzeni
W tej lekcji poznasz różne komponenty, które tworzą falę. Rozumiejąc, co robi każda część, zaczniesz dostrzegać, jak zmiana długości, amplitudy i częstotliwości fali może dać ci zaskakująco dużą kontrolę nad światłem, kolorem i cieniem.
Jak fale tworzą kolor
Teraz, gdy rozumiesz, jak to, co postrzegamy jako światło, jest rozbijane na pasma kolorów, które znamy jako widmo, rozłóżmy anatomię fal tworzących te pasma kolorów. Musimy rozłożyć falę i zbadać jej części składowe, abyś mogła zrozumieć, co robią pola elektromagnetyczne, gdy tworzą oscylacje. Ale Gina, czy to nie jest strasznie dużo nauki? Nie, nie jest. To jest ogromne uproszczenie nauki, zaprojektowane tak, aby było to jak najszybsze, aby cię nie przerazić. Dlaczego cała ta nauka jest konieczna, pytasz? Ponieważ oświetlenie to miejsce, w którym większość projektantów, a nawet fotografów absolutnie ponieść porażkę ze swoimi obrazami. Nic nie dzieje się w fotografii bez światła. DLATEGO TAK WIELU Z WAS NIE POTRAFI PRACOWAĆ Z KRZYWYMI ANI POZIOMAMI KOLORÓW!!!
Jedną nieuniknioną rzeczywistością fotografii jest to, że nie zawsze możesz kontrolować warunki oświetlenia podczas robienia zdjęć. Musisz więc być przygotowany na radzenie sobie z problemami z oświetleniem w postprodukcji. Photoshop daje Ci wiele narzędzi do korygowania oświetlenia, ale musisz wiedzieć, JAK aby z nich korzystać, a co ważniejsze, GDY I GDZIE aby ich użyć. Nie jest tak trudno rozpoznać obraz, który jest zbyt ciemny lub zbyt wyblakły. Ale którego narzędzia używasz, aby poprawić który problem? I skąd wiesz, że Twoje zmiany są właściwymi zmianami? Zbyt wielu z Was zgaduje, a zgadywanie nie jest wystarczająco dobre. Twoje wyniki mogą być dobre, ale mogą być spektakularne, jeśli zrozumiesz, jak działa światło. To pomoże Ci wiedzieć CO robić i co ważniejsze, DLACZEGO robisz to co robisz.
Kiedy korygujesz problemy z ekspozycją na swoich obrazach, to jest oświetlenie. Kiedy dostosowujesz światła, półcienie i cienie, aby uzyskać optymalne poziomy i krzywe kolorów, to jest oświetlenie. W rzeczywistości wszystko, co ma związek z luminancją, dosłownie dotyczy kontrolowania światła na obrazie. Ale kluczowym słowem jest tutaj „kontrola”. Nie możesz mieć nadziei na kontrolowanie czegoś, czego naprawdę nie rozumiesz. Pomoże ci to zapanować nad krzywymi i histogramami, ponieważ będziesz Wreszcie, nareszcie przestańcie postrzegać światło i kolor jako dwie różne rzeczy. Kolor jest jasny, rozbity na części składowe. A jeśli zamierzasz pracować z kolorem w jakimkolwiek rodzaju projektowania graficznego, wypadałoby, żebyś zagłębił się w to, co następuje, ponieważ natkniesz się na te dynamikę fal wszędzie, a nie tylko w świetle i kolorze. Natkniesz się na nie w falach dźwiękowych, animacjach lub krzywych ruchu i teksturach proceduralnych, szczególnie jeśli zajmujesz się animacją 3D.
Anatomia fali
Zacznijmy więc od zrozumienia makaronu Ramen, który jest naszą falą. Zaczniemy od rozbicia fali na trzy części składowe:
- DŁUGOŚĆ FALI:Długość fali, określająca ilość miejsca między szczytami.
- AMPLITUDA:Jaka jest wysokość fali, tj. wysokość fali od szczytu do doliny (od góry do dołu).
- CZĘSTOTLIWOŚĆ: Jak szybko lub wolno poruszają się fale. Ponieważ fale są w ciągłym ruchu, częstotliwość wskazuje, jak szybko lub wolno fala porusza się do przodu.
Nauka, która wcale nie jest taka straszna
Więc… co ci to wszystko daje? Jeśli rozumiesz długość fali, amplitudę i częstotliwość, zyskujesz kontrolę nad fizyką koloru, nierówności lub gładkości. Ale to nie wszystko. Ta sama dynamika fal dotyczy dźwięku itp. Jak powiedziałem, fale są dynamiczne, ponieważ działają jak siła na inne rzeczy. Podobnie jak magnes, który działa jak siła, która przyciąga metal, gdy przyciąga go do siebie w linii prostej, fale mają tę samą zdolność do przeciągania światła lub dźwięku w linii prostej, poruszając się w określonym kierunku (jak w „wzdłuż osi”). To jest część M pola „EM”: Magnetyzm. Na przykład:
Długość fali
- Długości fal praca na osi X (poziomo, od lewej do prawej)
- W przypadku fal świetlnych długości fal wpływają KOLOR.
- W przypadku fal dźwiękowych długości fal mają wpływ POZIOM.
Kolor: Zmiana długości fali światła spowoduje przesunięcie koloru z jednego końca widma na drugi. Dłuższe długości fal przesuwają kolor w kierunku czerwonego końca widma. Krótsze długości fal przesuwają kolor w kierunku niebieskiego końca widma.
Dźwięk:Zmiana długości fali dźwięku zmieni wysokość dźwięku z wysokiej na niską. Im dłuższa fala, tym niższa wysokość dźwięku. Im krótsza fala, tym wyższa wysokość dźwięku.
Amplituda
- Amplituda działa na osi Y (pionowo, w górę i w dół)
- W przypadku fal świetlnych amplituda fali wpływa JASNOŚĆ.
- W przypadku fal dźwiękowych amplituda fali ma wpływ TOM.
Kolor:Zwiększenie wysokości fali świetlnej zwiększa intensywność światła i jasność. Zmniejszenie wysokości zmniejsza intensywność światła i jasność.
Dźwięk:Zwiększenie wysokości fali dźwiękowej zwiększa głośność. Zmniejszenie wysokości fali zmniejsza głośność.
Częstotliwość
Częstotliwość jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali…powiedz co teraz? To znaczy, że zwiększenie jednego zmniejsza drugie. To jest odwrotna proporcja. Nie możesz zmienić jednego bez wpływu na drugie.
Kolor:Zmiana częstotliwości fali świetlnej zmienia kolor, wydłużając lub skracając długość fali. Obniżenie częstotliwości przesuwa kolor w kierunku podczerwieni. Zwiększenie częstotliwości przesuwa kolor w kierunku ultrafioletu.
Dźwięk: Zwiększanie częstotliwości (lub „Hz”) fal dźwiękowych powoduje tworzenie większej liczby fal i zwiększa wysokość dźwięku. Zmniejszanie częstotliwości powoduje tworzenie mniejszej liczby fal i obniża wysokość dźwięku.
Częstotliwość, z jaką fale są tworzone w ustalonym okresie czasu, mówi Ci, jak szybko lub wolno poruszają się fale. Zmiana częstotliwości pozwala Ci kontrolować ich prędkość.
Fale świetlne kontra fale dźwiękowe
Fale są nazywane „dynamicznymi”, ponieważ poruszają się i wykonują różne czynności, w przeciwieństwie do bycia „statycznymi”, co oznacza „nieruchomymi”. Dynamika fal, której się tutaj uczysz, pomoże ci zrozumieć, jak korzystać z elementów sterujących, suwaków i ustawień, które są dołączone do narzędzi, które pozwalają ci regulować światło, dźwięk, a nawet ruch. Są wszędzie w oprogramowaniu do projektowania graficznego. Więc to, czego się tutaj nauczysz, przyda się w wielu miejscach, których sobie nie wyobrażałeś.
Fale świetlne i fale dźwiękowe mają tę samą anatomię. Fala to fala. Niezależnie od tego, czy są to fale świetlne czy dźwiękowe, działają identycznie. Obie podróżują i obie mogą być regulowane i kontrolowane przez Ciebie, użytkownika. Istnieje jednak jedna ważna różnica: podczas gdy światło może podróżować przez próżnię kosmiczną samodzielnie, bez żadnych innych środków transportu, dźwięk nie może. Dźwięk to „mechaniczny”I przez to mam na myśli, że potrzeba jakiegoś mechanizmu, aby móc podróżować po nieskończonym oceanie głębokiej przestrzeni.
Fale mogą podróżować w kosmosie
Jeśli pomyślisz o przestrzeni jako o ogromnym oceanie, fale świetlne mogą poruszać się niezależnie, ale fale dźwiękowe potrzebują łodzi, inaczej nie mogą nigdzie dotrzeć. Fale świetlne są jak ryby, które mogą poruszać się do przodu bez potrzeby transportu, aby je przenieść tam, dokąd zmierzają. Dlatego światło może poruszać się z zadziwiającą prędkością, bez przeszkód w przestrzeni, ale dźwięk nie. Bez czegoś takiego jak woda, powietrze lub jakaś inna dynamika płynów, która mogłaby je przenieść do przodu, fale dźwiękowe są statyczne. Nie mogą się poruszać. Nic nie może, nawet ty. To było dość przerażające odkrycie, którego dokonali astronauci podczas swoich pierwszych podróży w kosmos i na księżyc.
Bez odpychania się czymś, aby pokonać bezwładność, możesz machać skrzydłami ile chcesz w przestrzeni, ale nigdzie się nie ruszysz bez środka napędowego. Ale gdy zaczniesz się poruszać w przestrzeni, będziesz się poruszać dalej. Gdy nic cię nie zatrzyma, po prostu odpłyniesz. Nie możesz zmienić kierunku ani się zatrzymać, ponieważ nie ma nic, co stawiałoby opór. Jeśli pływasz, pomyśl o ostatnim razie, kiedy skakałeś z trampoliny. Spadasz swobodnie w powietrzu, dopóki nie napotkasz oporu wody. Woda odpycha cię, spowalniając twoją prędkość i hamując upadek. Bez tej wody będziesz spadać z tą samą prędkością, aż uderzysz w dno basenu… nieruchomy obiekt.
Ziemia obraca się od co najmniej 4,5 miliarda lat właśnie z tego powodu. Choć ma atmosferę, jako ciało planetarne znajduje się w próżni kosmicznej, więc obowiązują ją te same zasady. Powietrze ma znaczenie. Może nie wydawać się bardzo konkretne, gdy nim oddychasz, ale uwierz mi... powietrze jest rzeczą. Podobnie jak woda, atmosfera stawia ten sam opór, przeciwko któremu można się pchać. Wszystko, co jest stałe, pchając tę granicę między atmosferą planety a próżnią kosmiczną, napotka tarcie, gdy się o nią ociera. To tarcie spowoduje, że obiekt nagrzeje się i spali, gdy przebije atmosferę.
Co sprawia, że promienna natura światła jest naprawdę potężna, ponieważ... nie stałe, więc nie napotyka takiego oporu, gdy przenika przez atmosferę. Jeśli światło napotyka coś stałego, albo odbija się od tego (odbicie), albo rozprasza się po powierzchni obiektu (dyfuzja). Bycie w stanie podróżować tak szybko przez przestrzeń samodzielnie, bez żadnej pomocy, jest niesamowitym osiągnięciem fizyki. Ale fakt, że może napotkać nieruchomy obiekt, odbić się od niego i kontynuować podróż przez przestrzeń, jest po prostu genialny ze strony Matki Natury.
Streszczenie
Twoje nowe zrozumienie dynamiki fal oznacza, że zobaczysz Photoshopa i inne programy w zupełnie nowym świetle. Teraz, gdy rozumiesz anatomię fal świetlnych i dźwiękowych, nigdy więcej nie spojrzysz na kolor w ten sam sposób. W naszej następnej lekcji przyjrzymy się, jak z nauki o świetle narodziły się selektory kolorów. Ale ta wiedza o falach ma swoją ciemną stronę. Jeśli jesteś Trekkerem lub miłośnikiem science fiction, który lubi oglądać te wielkie bitwy kosmiczne, w których wszystko wybucha w ogromnej eksplozji… możesz śmiało nazwać to bydlęcą scatologią. To artystyczna licencja ze strony pisarzy, ponieważ po prostu nie jest to możliwe w rzeczywistości fizyki. W kosmosie nie ma powietrza, więc dźwięk nie może nigdzie się rozchodzić, bez względu na to, jak głośny jest. Wielkie głośne wybuchy są funkcją atmosfery, więc Wielki Wybuch był całkowicie cichy. Hollywood o tym wie, ale jeśli piszesz dla telewizji, co zrobisz?
Polish 
English 
Spanish 
Arabic 
Chinese 
Danish 
Dutch 
French 
German 
Hebrew 
Hindi 
Italian 
Japanese 
Korean 
Norwegian 
Portuguese 
Russian 
Swedish 
Ukrainian