波浪动力学

基础知识

要有光!

第 3 课:波动力学

在本课中,您将学习组成波的不同组成部分。通过了解每个部分的作用,您将开始明白如何通过改变波的长度、振幅和频率来对光、颜色和阴影进行惊人的控制。

波浪如何产生颜色

现在您已经了解了我们感知到的光是如何分解成我们称为光谱的色带的,让我们分解一下产生这些色带的波的结构。我们需要剖析波并检查其组成部分,以便您了解电磁场在产生振荡时的作用。但是 Gina,这难道不是很多科学知识吗?不,不是。这是对科学的过度简化,旨在尽可能快地介绍,以免吓到您。您问,为什么所有这些科学知识都是必要的?因为照明是大多数设计师甚至摄影师绝对需要了解的地方 失败 用他们的图像。没有光,摄影就什么也做不了。 这就是为什么你们中的许多人无法使用色彩曲线或色阶的原因!!!

摄影中一个不可避免的现实是,拍摄时你可能无法始终控制照明条件。因此,你必须准备好在后期制作中处理照明问题。Photoshop 为你提供了许多工具来校正照明,但你必须知道 如何 使用它们,更重要的是, 什么时候 和 在哪里 如何使用它们。识别太暗或太褪色的图像并不难。但你用哪种工具来纠正哪个问题?你怎么知道你的改变是正确的改变?你们中的很多人都在猜测,而猜测是不够的。你的结果可能不错,但如果你了解光是如何工作的,它们可能会很壮观。这将帮助你知道 什么 要做,更重要的是, 为什么 你正在做你正在做的事情。

当你在纠正图像中的曝光问题时,这就是照明。当你调整高光、中间色调和阴影以实现最佳水平和色彩曲线时,这就是照明。事实上,与亮度有关的任何事情实际上都是关于控制图像中的光线。但这里的关键词是“控制”。你不可能指望控制你不真正了解的东西。这将帮助你掌握曲线和直方图,因为你将 最后,终于,不再把光和颜色视为两种不同的东西了。 颜色是光,分解成它的组成部分. 如果你打算在任何类型的平面设计中使用颜色,那么你应该深入了解以下内容,因为你将在任何地方遇到这些波动力学,而不仅仅是光和颜色。你会在声波、动画或运动曲线和程序纹理中遇到它们,特别是如果你进入 3D 动画。

波浪的剖析

那么让我们先来了解一下我们的波浪,也就是拉面。我们首先将波浪分解为三个组成部分:

  • 波长:波的长度,即波峰与波峰之间的空间大小。
  • 振幅:波浪的高度,即从波峰到波谷(从上到下)的波浪高度。
  • 频率:波的传播速度有多快或多慢。由于波在不断运动,频率表示波向前移动的速度有多快或多慢。

不那么可怕的科学

那么……所有这些能给你带来什么呢?如果你理解了波长、振幅和频率,你就能控制颜色、凹凸度或平滑度的物理特性。但这还不是全部。这些相同的波动力学也适用于声音等。就像我说的,波是动态的,因为它们对其他事物产生力。就像磁铁在直线上将金属拉向自己时产生拉力一样,波也有同样的能力将光或声音拖成直线,朝特定的方向移动(如“沿轴”移动)。这就是“EM”场的 M 部分:磁性。例如:

波长

  • 波长 在 X 轴上工作(水平方向,从左到右)
  • 对于光波,波长影响 颜色.
  • 对于声波,波长会影响 沥青.

颜色:改变光的波长会使颜色从光谱的一端移到另一端。较长的波长会使颜色移向光谱的红色端。较短的波长会使颜色移向光谱的蓝色端。

声音:改变声音的波长会使音调从高变低。波越长,音调越低。波越短,音调越高。

振幅

    • 振幅 在 Y 轴上工作(垂直、上下)
    • 对于光波,波振幅会影响 亮度.
    • 对于声波,波幅会影响 体积.

    颜色:增加光波的高度会增加光强度和亮度。降低高度会降低光强度和亮度。

    声音:增加声波的高度可以增加音量。降低波的高度可以降低音量。

频率

频率 与波长成反比……现在说什么?这意味着 增加一个会减少另一个。这是反比例。你不能改变一个而不影响另一个。

颜色:改变光波的频率会通过延长或缩短波长来改变颜色。降低频率会使颜色偏向红外线。增加频率会使颜色偏向紫外线。

声音:增加声波的频率(或“Hz”)会产生更多波并增加音调。降低频率会产生更少波并降低音调。

固定时间内波浪产生的频率可以告诉你波浪传播的速度。改变频率可以让你控制波浪的速度。

光与声波

波浪之所以被称为“动态”,是因为它们会四处移动并产生作用,而不是“静态”,即“静止”。您在这里学习的波浪动力学将帮助您了解如何使用工具附带的控件、滑块和设置,这些控件、滑块和设置可以让您调整光线、声音甚至运动。它们在图形设计软件中无处不在。因此,您在这里学到的知识将在许多您从未想象过的地方派上用场。

光波和声波具有相同的结构。波就是波。无论是光波还是声波,它们的功能都相同。它们都可以传播,并且都可以由您(用户)进行调整和控制。但有一个重要的区别:光可以自行穿越太空真空,而无需任何其他运输方式,而声音则不能。声音是“机械的” 。我的意思是,它需要某种机制才能在深空的无边海洋中航行。

波可以太空传播

如果你把太空想象成一片浩瀚的海洋,光波可以独立传播,但声波需要一艘船,否则它们就无法到达任何地方。光波就像鱼一样,它们可以自行向前推进,而不需要运输工具将它们带到它们要去的地方。这就是为什么光可以以惊人的速度在太空中畅通无阻地传播,而声音却不能。如果没有水、空气或其他流体动力来推动它们前进,声波就是静态的。它们不能移动。没有什么可以移动,甚至你也不能。这是宇航员在早期太空和月球旅行中发现的一个相当可怕的事实。

如果不推开什么东西来克服惯性,你可以在空间中随心所欲地挥动,但如果没有向前推进的手段,你哪儿也去不了。但一旦你开始在空间中移动,你就会继续移动。没有任何东西可以阻止你,你只会飘走。你无法改变方向或阻止自己,因为没有任何东西可以提供任何阻力。如果你游泳,想想你上次从跳水板上跳下来的情景。你在空中自由落体,直到你遇到水的阻力。水向后推你,减慢你的速度并阻止你下坠。没有水,你将继续以相同的速度下坠,直到你撞到泳池底部……一个静止的物体。

正是因为这个原因,地球才旋转了至少 45 亿年。虽然地球有大气层,但作为行星,它存在于太空真空中,因此同样的规则也适用。空气很重要。当你呼吸空气时,它似乎并不那么重要,但相信我……空气是存在的。像水一样,大气层也提供同样的阻力。任何固体在撞击行星大气层和太空真空之间的边界时,都会在摩擦时遇到摩擦。这种摩擦会导致物体在穿过大气层时升温并燃烧。

这使得光的辐射性质变得非常强大,因为它 不是 光是固体,所以它在穿透大气层时不会遇到阻力。如果光遇到任何固体,它要么从固体上反弹(反射),要么散射到物体表面(扩散)。能够在没有任何帮助的情况下独自以如此快的速度穿越太空是一项了不起的物理学壮举。但它能够遇到一个静止的物体,从其上反弹,并继续穿越太空,这只是大自然的天才之举。

概括

你对波动力学的新理解意味着你将以全新的眼光看待 Photoshop 和其他程序。现在你理解了光和声波的构造,你看待颜色的方式将会发生翻天覆地的变化。在下一课中,我们将了解颜色选择器是如何从光的科学中诞生的。但是这种波的知识也有缺点。如果你是星际迷航者或科幻爱好者,喜欢观看那些伟大的太空战争,在战争中一切都在巨大的爆炸中化为乌有……你可以继续说这是牛粪学。这是编剧的艺术自由,因为这在物理现实中是不可能的。太空中没有空气,所以无论声音有多大,它都无法传播到任何地方。巨大的轰鸣声是大气的作用,所以大爆炸是完全无声的。好莱坞知道这一点,但如果你为电视写作,你会怎么做?

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