Característiques i propietats de la llum
La il·luminació ens permet mostrar i ocultar, ensenyar i amagar. En tota producció audiovisual, la llum és una part molt important de la narració, tot i que, de forma habitual, passa desapercebuda.
Il·luminar vol dir controlar les llums i les ombres. Conèixer les refraccions, les reflexions, els colors de la llum i entendre el seu funcionament i com reacciona quan cau sobre els objectes; com es reflecteix i com, i amb quines tècniques i equips, podem donar-li forma.
En el moment d’enfrontar-vos a la il·luminació d’un espectacle, pel·lícula, programa de televisió o gravació de vídeo, heu de tenir presents diferents aspectes. Alguns són molt visibles i importants, però també heu de conèixer unes petites regles que ens permetran treballar de manera àgil i productiva garantint la qualitat.
Els objectius que heu d’aconseguir amb una bona il·luminació són:
- Dirigir la mirada de l’espectador
- Transmetre l’atmosfera, el drama i l’estat d’ànim
- Crear profunditat
- Transmetre la sensació de temps, hora del dia o estació de l’any
- Mostrar el caràcter dels personatges i situacions
- Complementar i reforçar la composició
El treball d’il·luminador comença amb una anàlisi de l’escena o situació que es vol il·luminar. S’ha d’estar en contacte directe amb el director per tal d’entendre bé què vol mostrar i, sobretot, com ho vol mostrar. Amb les seves indicacions i una lectura atenta del guió, podreu conèixer les necessitats de l’equip.
Com a il·luminadors, heu de dominar les tècniques i processos que fan més fàcil el treball, però heu de tenir present que no hi ha guies estrictes que puguin ser aplicables a totes les situacions. Moltes vegades, la cultura, la sensibilitat, inclús la imaginació i creativitat, seran claus per aconseguir una il·luminació que, més enllà de fer visibles els personatges, els espais i els objectes, transmeti les seves angoixes, alegries o pors.
Per tal de poder complir els requeriments de la producció, del guió i de la visió del director del projecte, cal conèixer el material amb el qual treballem. És a dir, la llum, les seves característiques i el seu comportament, així com els diferents aparells d’il·luminació existents.
En el procés d’il·luminació, recordeu que no hi ha una única manera de fer les coses i que, un cop tenim clar el resultat final, hem de treballar amb les eines disponibles de la manera més efectiva.
Quan mirem el nostre entorn, veurem que estem rodejats de diferents tipus de llum amb diferents qualitats, direccions, colors… Tenim múltiples fonts lluminoses com el sol, la lluna, els rètols de les botigues, bombetes, fars dels cotxes, espelmes, mòbils… Cada moment del dia, cada situació, cada espai té la seva llum. La foguera del campament, la bombeta de l’habitació, el sol de la platja, els làsers de la discoteca, els fluorescents de l’oficina… I així fins a sumar milers de tipus i qualitats lumíniques.
Com a professionals, haurem d’estar molt atents a com funciona la llum en el nostre entorn per després poder decidir com, a on i quin tipus de llum farem servir per crear l’efecte desitjat, segons els objectius de cada escena.
Cadascú ha de trobar el seu mètode per treballar amb la llum i poder manipular-la segons les diferents situacions. Un mètode, però no l’únic, és intentar veure la llum com una matèria sòlida que podem esculpir, donant-li la forma que nosaltres volem. Podem agafar la llum i fer-la més estreta, més blanca, més ampla, en formes rodones o quadrades. Podem fer que ocupi una superfície o una altra.
En resum, per poder fer aquest procés mental és necessari conèixer i entendre com funciona la llum, quines característiques té, com es propaga per l’espai, quina és visible i quina no.
Propietats de la llum
La llum és una radiació electromagnètica que es propaga per mitjà d’ones i pot viatjar en el buit a 300.000 km/s. Quan és visible per a l’ull humà, parlem de llum visible i hem de tenir present que no tota la llum ho és.
Per entendre’n el desplaçament, ens podem imaginar un llac on tirem una pedra. Podrem veure com es creen unes ones que es desplacen fent crestes i valls fins que arriben a la riba del llac.
La part alta es coneix com a cresta i la part més baixa com a vall. La distància entre crestes es coneix com a longitud d’ona (vegeu la figura). Hi ha molts tipus d’ones electromagnètiques que tenen una gran amplitud de longituds d’ona. N’hi ha que tenen una longitud d’ona de milers de quilòmetres, mentre que altres tenen una milionèsima part d’un mil·límetre. Dintre d’aquestes ones tenim les ones dels raigs X, les ultraviolades, les d’infrarojos, les del microones, dels radars o de la ràdio.
L’energia lluminosa forma part d’aquest espectre electromagnètic, tot i que nosaltres només podem veure un tipus concret d’aquestes radiacions i és el que es coneix com a espectre visible o llum visible (vegeu la figura). Aquest espectre visible és el que està format per les ones d’una longitud d’ona d’entre 400 nm i 700 nm. I és una part molt petita de tot l’espectre electromagnètic.
Al llarg de la història diversos científics s’han preguntat què és la llum i com és que es pot propagar en el buit. Maxwell, per exemple, va defensar que la llum es desplaça per ones, i Isaac Newton, que la llum es propagava per petites partícules o corpuscles.
Cada teoria explicava diferents fenòmens. Avui s’han unificat ambdues teories: la llum té una naturalesa dual. És a dir, que és ona i partícula al mateix temps. Segons el comportament de la llum podem dir que es comporta com una ona o una partícula, i depèn, en gran mesura, de l’efecte que estiguem observant.
Prisma de Newton

El 1704 Newton va publicar la seva obra sobre òptica en què desenvolupa la teoria corpuscular i, fent un estudi detallat de la reflexió, la refracció i la dispersió de la llum, va demostrar que la llum blanca sorgeix de la combinació dels diferents colors. Per demostrar això va descompondre la llum blanca fent-la passar per un prisma.
Font: Wikipedia.
La llum té tres aspectes característics:
- Es desplaça en línia recta. És el que dona lloc a les ombres. Quan es troba amb un obstacle i no pot travessar-lo, deixa una ombra a la part oposada.
- Es reflecteix quan arriba a una superfície reflectant. Per exemple, quan ens miren en un mirall estem veient la llum que reflecteix el mirall.
- Canvia de direcció quan travessa d’un medi a un altre. Per exemple, quan la llum travessa un got d’aigua canvia de direcció i per això en veiem el contingut de forma diferent.
Reflexió, refracció i difracció
Per dur a terme una bona il·luminació, heu d’entendre el comportament de la llum amb els materials i les superfícies reals o en 3D, heu de saber com ajustar els materials o les ombres per a un efecte més realista.
Comencem estudiant el comportament de la llum quan rebota sobre una superfície. La reflexió és el canvi de direcció que pateixen els feixos de llum quan xoquen contra una superfície i retornen a la superfície d’on provenen.
El tipus de reflexió dependrà de la superfície sobre la qual col·lideixi la llum. Així, si és una superfície totalment llisa i reflectant, la reflexió serà gairebé total i en el mateix angle d’incidència, mentre que, si és una superfície rugosa, la reflexió serà en totes direccions. Segons aquests criteris podem parlar de dos tipus de reflexió (vegeu la figura):
- Reflexió especular: es produeix quan els feixos “xoquen” en una superfície polida i reboten en la mateixa direcció i en el mateix angle en què incideixen. Un exemple d’aquest fenomen són els miralls.
- Reflexió difusa: es produeix quan els feixos de llum reboten en totes direccions i en diferents angles impedint que es puguin formar imatges. Un exemple d’aquest fenomen és la llum que rebota en les parets il·luminant una habitació.
Aquestes propietats les farem servir en els nostres projectes d’il·luminació, per tal de controlar la direcció i dispersió de la llum (vegeu la figura). El seu coneixement ens garanteix la capacitat de controlar les ombres dins de l’escena. Aquests principis físics són el que s’utilitzen habitualment per crear les llums rebotades de farciment i, a més, un bon ús d’aquestes característiques donaran més realitat al producte 3D.
Al món real cap material és totalment especular o difús, sinó que és una barreja d’ambdós. Aquesta reflectància mixta a la vida real, s’imita amb més èxit als gràfics 3D afegint ombres difuses i especulars alhora. La combinació d’ambdós ombrejos, en les proporcions correctes, produeix una renderització més realista que no pas fent servir ombrejos difusos individuals.
A la vida real, la llum rebota entre els objectes. Una part del procés de renderització, el Raytrace, simula les reflexions, refraccions i l’ombreig de les llums a les superfícies 3D.
Els efectes i usos de les reflexions i les ombres els veureu a la Unitat 7, “Aplicació de llums amb programari 3D”.
El Raytrace el que fa és dividir el camp de visó de la càmera en una matriu de píxels. Per cada píxel projecta un raig des de la càmera i es fa un mostreig d’un punt de l’objecte (vegeu la figura). Funciona de la següent manera:
- Cada raig colpeja un objecte i comprova si és reflectant o refractari, o si rebrà ombres que l’ordinador ha de calcular fent un mostreig d’altres rajos.
- Si l’objecte fos reflectant, per exemple, després del càlcul de l’ombreig difús i especular del punt de la superfície, es traçaria un raig addicional que rebotaria a l’objecte de l’espai 3D; comprovant així si la reflexió d’algun altre objecte apareix al punt al qual s’aplicarà la renderització.
- Si troba un altre objecte reflectant, es projectarà un altre raig des de la càmera a l’objecte.
D’altra banda, la refracció és el canvi de direcció que experimenta una ona al passar d’un medi a un altre de diferent densitat (vegeu la figura). La refracció es produeix quan el raig de llum incideix obliquament en un medi amb una densitat diferent. Un exemple d’aquest fenomen el podem observar en ficar una cullera en un got d’aigua. Si observem, veurem que la cullera sembla que estigui trencada en dues parts.
Per últim, la difracció és el fenomen que experimenten les ones al trobar-se amb un obstacle o quan passen per un forat o obertura petita. En aquests casos l’ona pateix una lleu deformació que provoca que els marges de l’ombra no quedin nítids (vegeu la figura).
Intensitat, flux, luminància i nivell d'il·luminació
Imaginem per un moment uns amics que han quedat per sopar. Un per un van arribant a la casa, s’asseuen a taula i comencen a xerrar mentre el sopar s’acaba de fer al forn. Nosaltres hem d’il·luminar aquesta escena i necessitem saber quanta llum necessitem.
Encendrem una bombeta o cinquanta? Els nostres ulls s’adapten a la llum existent, però no passa el mateix amb la càmera ni amb les aplicacions en 3D. En aquests casos, som nosaltres els que hem de gestionar la intensitat i la potència de la llum que fem servir, per garantir que fem visible l’escena tal com necessitem que sigui.
Hi ha una sèrie de mesures que ens permeten saber de manera objectiva la capacitat lumínica de les diferents fonts de llum utilitzades en l’escena. Per poder mesurar amb precisió el rendiment i la potència de les diferents fonts d’il·luminació (vegeu la figura):
- El flux lluminós és la quantitat de llum emesa per una font de llum en un temps determinat i que és perceptible per a l’ull humà. La unitat de mesura que es fa servir és el lumen. Per entendre bé aquest concepte, hem de tenir present que no tota l’energia electromagnètica és visible. Una bombeta, per exemple, té una part de la seva potència que es converteix en escalfor mentre que una altra part acaba transformada en llum. Aquesta llum visible de la bombeta és la que coneixem com a flux i és la que a nosaltres ens interessa.
- Per intensitat lluminosa entenem el flux lluminós per unitat d’angle sòlid d’una font de llum en una direcció donada. La unitat de mesura de la intensitat és la candela (perquè una candela és, aproximadament, la llum que emet una espelma en una direcció determinada). Per tant, aquesta magnitud ens permet conèixer la distribució del flux lluminós a l’espai. Per tant, mentre que el flux lluminós irradia en totes direccions, la intensitat fa referència a la llum en una direcció concreta de l’espai.
- El nivell d’il·luminació (o illuminance) el podem definir com el flux lluminós rebut per una superfície. Imaginem que agafem una llanterna i projectem la llum que emet (flux lluminós) sobre una paret. Si estem més a prop de la paret, el cercle il·luminat és més petit, i a mesura que ens allunyem el cercle es va fent més gran. Per tant, com més gran és la superfície més baixa serà el nivell d’il·luminació. La unitat de mesura per a la il·luminació és el lux per metre quadrat, lm/m², i el seu símbol és la lletra E.
- La luminància fa referència a la relació entre la intensitat lluminosa i la superfície de l’objecte (les altres tres mesures que hem vist fan referencia a la font lluminosa, però no a la llum que rebota dels elements i que ens arriba als ulls). El seu símbol és la L i la unitat de mesura és la candela per metre quadrat, cd/m².
Estudiareu els angles sòlids, amb més profunditat, en aquest mateix apartat.
Temperatura de color
Podríem dir que la temperatura de color és la relació entre la temperatura d’un objecte negre escalfat i la radiació electromagnètica de la llum emesa per aquest objecte i que nosaltres percebem en forma de diferents colors.
La temperatura de color és una forma simplificada i gràfica de mesurar la tonalitat que té una font de llum de manera objectiva. Per tal d’establir els graus de temperatura dels diferents colors, s’agafa un objecte negre i a mesura que s’escalfa es van relacionant les diferents temperatures (mesurades en graus Kelvin) i els diferents colors (vegeu la figura).
Per al nostre treball d’il·luminadors és molt important conèixer i gestionar el color de la llum, ja que és una de les seves qualitats principals. El color de la llum que fem servir ens pot situar l’escena en el temps (és a la tarda, al capvespre o a la nit?). També ens permet transmetre les emocions i la càrrega dramàtica de l’escena (de quin color posaries la llum per una escena angoixant? I per a una escena familiar?).
Graus Kelvin vs. Graus Celsius
Els graus Kelvin evolucionen igual que els Celsius que utilitzem a Europa. És a dir, un increment en un grau Kelvin és un increment en un grau Celsius. La diferencia rau en el fet que a l’escala Celsius l’aigua es congela en el 0° mentre que el 0° per a l’escala Kelvin es troba a zero absolut que són -273,15.
Hem de tenir present el color de la llum amb la qual treballem. A l’entorn natural, vindrà definit per la font lluminosa, sigui natural, com el sol, o artificial. Farem servir filtres per a garantir que la llum té el color que volem. Pel que fa al món 3D, nosaltres podem manipular el color de la font de la llum per mitjà dels diferents paràmetres del programa.
Els números més baixos mostren tonalitats rogenques i, a mesura que anem augmentant la temperatura, els colors són més blavosos (vegeu la taula).
Font de llum | Temperatura de color | Color | Efecte |
---|---|---|---|
llumí, foc | 1700K-1800K | Vermell | Molt càlid |
Alba i vespre | 200K-3000K | Ataronjat | Càlid, confortable |
bombeta tungstè domèstica | 2500K-2900K | Ataronjat | Càlid, casolà |
Làmpades de tungstè 500w-1K | 3000K | Ataronjat | Càlid |
Làmpada de quars | 3200K-3500K | Ataronjat | Càlid |
llum fluorescent | 3200K-7500K | Ataronjada a Blavosa | Llum molt suau que va de càlid a fred |
Sol migdia | 5000K-5400K | Blanca, té tot l’espectre de colors | La més real i natural |
Sol en dia ennuvolat o boirós | 6000k | Blavós | Fred |
Punt blanc d’un monitor | 6500K | Blanc pur | Blanc |
Ombres | 7000K-8000K | Blavós | Fred |
Balanç de blancs
Com hem vist, la llum blanca és la llum de dia, la del sol al migdia. La particularitat d’aquesta llum és que conté totes les longituds d’ones visibles, és a dir, tots els colors.
Els colors primaris són el vermell, el verd i el blau (RGB); això vol dir que la llum blanca es forma amb la unió d’aquests tres primaris.
Però a la vida real cap llum és totalment blanca, excepte si és una llum molt específica d’un quiròfan, per a cinema o fotografia, per exemple. Però als ambients reals no es dona, i això vol dir que totes les llums, naturals o artificials, tindran una dominant de color, per lleu que sigui.
Aquestes dominants són invisibles per als nostres ulls, ja que el cervell, en un procés molt sofisticat, fa un treball de filtratge i correcció d’aquestes subtileses de color. És a dir, el cervell està fent, contínuament, una mena de balanç de blancs.
Balanç 'natural' del color
Agafeu una cartolina de color vermell i mireu-la durant 30 segons; immediatament després, mireu un full blanc. No el veureu blanc, sinó verd, almenys durant un temps; després, a poc a poc, s’anirà fent blanc; el cervell anirà filtrant la imatge fins a arribar al blanc.
Què ha passat? Davant de tanta estimulació vermella, el cervell, per fer el balanç de blancs, comença a afegir verd, molt verd; però quan canvia la situació i ja no veu vermell, sinó el full blanc, encarà té a la memòria el verd i, a poc a poc, entén que ja no hi ha vermell. Així, comença a corregir i a treure verd, fins a arribar al blanc.
El balanç de blancs de qualsevol dispositiu de captura d’imatges, bé sigui una càmera de fotos o vídeo, o d’un software fa una cosa semblant amb els colors: quan detecta una dominat de color, comença a col·locar el color invers. Si és una llum de tungstè ataronjada, col·locarà un espectre verd/blavós; si és una ombra o un dia ennuvolat molt blavós, l’escalfarà col·locant un color ataronjat per corregir aquest superàvit de blau.
Per dotar de realisme l’escena, les fonts de llum han de simular el color de la llum com si les fotografiéssim de veritat. El color de la llum que ve determinat per la temperatura de color determinarà, alhora, el color de l’escena; és el que denominem dominant de color.
Per evitar, accentuar o manipular aquesta dominant, es treballa amb el que es coneix com a balanç de blancs. Els aparells electrònics tenen aquesta funció per poder fer aquests ajustos de manera automàtica.
El que fa aquesta funció és, essencialment, corregir aquesta dominant de color, afegint el color contrari. És a dir, si tenim una escena il·luminada amb bombetes, d’ús domèstic, molt vermellosa, haurem de fer una correcció i afegir-hi blau, per tal de neutralitzar aquest excés de vermell.
A diferència de les càmeres reals, la majoria de programes de renderització en 3D no tenen cap control per simular els diferents balanços de blancs; per fer-los, caldrà tenir en compte el color de les llums de manera individual.
Així, si voleu fer servir una llum realista en relació amb el color, heu de saber el color de la llum i quin balanç de color voleu renderitzar. D’altra banda, no hi ha cap color veritable que sempre aparegui al mateix tipus de font lumínica. Els colors de les llums es visualitzen en relació amb el balanç de color d’una càmera o amb un color dominant projectat al qual s’ajusten els ulls.
Les escenes són més realistes si hi ha varietat en el color de les llums. Les diferències en la temperatura de color són una bona manera de començar per afegir realisme a la vostra il·luminació. Les llums que agafen els colors de l’entorn afegeixen més varietat i simulen el color natural suau de la llum indirecta.
Feixos de llum
La llum és una energia electromagnètica formada per fotons (partícules sense matèria) que actuen com ones. Parlem de feixos de llum quan un conjunt de fotons o feixos lluminosos d’un mateix origen es propaga sense dispersió.
El feix de llum és important perquè ens definirà la qualitat i direcció de la llum. Com més estret sigui l’angle del feix de llum, més dura serà la llum i més definides seran les seves ombres; en canvi, com més ampli sigui el feix de llum, més suau serà la llum i menys definides seran les seves ombres.
Si volem il·luminar una gran estança, de manera general, buscarem feixos de llum amb grans angles; mentre que si volem ressaltar un detall de l’habitació, com un quadre o un gerro, ens decantarem per una llum amb un feix de llum d’angle estret.
Aquest concepte ens permet visualitzar el comportament de la llum i per tant afavorir el control que tindrem sobre ella. En els softwares en 3D haurem d’establir els paràmetres necessaris per modular els diferents feixos de llum que fem servir per a garantir que aconseguim els nostres objectius tècnics i estètics.
Orientació i angulació. Els angles sòlids
Si ens fixem en com es propaga la llum, veurem que ho fa en forma d’ones circulars. Així, si projectem una llum sobre una paret, veurem que forma un cercle de llum sobre la seva superfície.
Per entendre el concepte d’angle sòlid cal imaginar una esfera en la qual, des d’un punt S, es projecta llum que il·lumina una superfície A. Els límits del feix de llum dibuixen un con en el qual els segments (vegeu la línia blava de la figura) defineixen un angle que es coneix com a angle sòlid. Els angles sòlids es mesuren en estereoradiants (sr).
Hi ha diverses fonts d’il·luminació, tant en 3D com en el món físic, en què la propagació de la llum es fa mitjançant cons tridimensionals. Aquest concepte ens permetrà establir dos elements necessaris per il·luminar les diferents escenes:
- L’orientació de la font de llum, que ve donada per la seva posició en el pla horitzontal respecte a l’escena que s’il·luminarà. Les orientacions més habituals i realistes són les que es troben entre els 0 i 40 respecte de l’objecte il·luminat. Recordem, però, que no hi ha lleis universals i que cada situació té la seva pròpia il·luminació. (Imaginem una pel·lícula que tingui lloc a la lluna o una escena sota l’aigua o dins una cova).
- L’angulació, que fa referència a la posició de la font lluminosa en el pla vertical. Les angulacions més habituals són les que provenen de dalt i es troben entre els 0 i els 90. Aquestes angulacions són les que responen a la majoria d’il·luminacions. (Pensem en el sol o en les llums del sostre; totes són fonts lluminoses que il·luminen des de dalt. Però recordem que no sempre és així. Per exemple, al capvespre la llum es troba gairebé als 0 d’angulació).
La direcció i la forma de l’ombra ens defineixen, en gran mesura, la forma de l’objecte o rostre, i ens permeten entendre visualment l’escena.
Variant qualsevol d’aquestes dues posicions, canviem la direcció de les ombres, cosa que provoca grans efectes visuals. Imaginem que il·luminen per sota un rostre i l’ombra del nas es projecta al seu front; estrany, oi? Aquest és un recurs que es fa servir per transmetre grans dosis de dramatisme, estranyesa o misteri.
Exemple de com il·luminar en funció del plànol
Al moment d’ubicar les nostres llums, haurem de tenir present un parell de conceptes:
- comprensió visual
- comunicació de les emocions.
Imaginem un agricultor que al migdia surt de casa a veure com està el blat de moro del camp i si el podrà recollir aviat. Està clar que aquesta escena haurà d’il·luminar-se des de dalt, per garantir que l’espectador comprèn i entén que és de dia a l’exterior. A la inversa, si tenim una dona que no té llum a casa i agafa una espelma per anar a la seva habitació, la il·luminació tindrà l’origen per sota del cap.
Per tant, l’orientació i l’angulació de la llum sempre està en funció del subjecte i la càmera. Si, per exemple, la càmera està situada per sota del personatge, i l’il·luminem per sota, perdrem l’efecte dramàtic, ja que tant la càmera com la llum estan paral·leles i no hi haurà ombres significatives.
Segons la seva orientació i angulació, cada llum té un nom i funció concreta. A continuació, us detallem unes taules i uns gràfics on apareixen les diverses orientacions i angulacions de la llum respecte al subjecte i la càmera (vegeu, d’una banda, la figura i la taula; i, de l’altra, la figura i la taula):
Nom | Orientació | Descripció |
---|---|---|
Principal | 0º a 50º | Llum frontal que il·lumina l’escena des de davant i quasi sense volum i amb les ombres projectades enrere |
3/4 | 50º a 80º | Llum que il·lumina l’escena des d’un costat donant més volum i projectant ombres curtes i laterals |
Lateral | 80º a 100º | Llum que projecta ombres laterals i il·lumina, en el cas dels retrats, només la meitat del rostre |
Contrallum | 100º a 200º | Llum que ve de darrere i es fa servir per separar els personatges del fons. (Es fa servir en combinació amb la llum principal) |
Contorn i perfilat | 200º a 250º | Llum que ve de darrere i fa una fina línia de llum per darrere del personatge perfilant i modelant la figura (Es fa servir en combinació amb la llum principal) |
Farciment lateral | 250º a 280º | Llum que es fa servir per reduir la profunditat de les ombres i se situa lateralment (Es fa servir per compensar la llum principal) |
Farciment 3/4 | 280º a 300º | Llum que es fa servir per reduir la profunditat de les ombres i se situa a tres quarts (Es fa servir per compensar la llum principal) |
Farciment | 300º a 360º | Llum que es fa servir per reduir la profunditat de les ombres (Es fa servir per compensar la llum principal) |
Nom | Orientació | Descripció |
---|---|---|
Principal altura dels ulls | -10°(350º) a 30º | Llum situada a la mateixa altura que el personatge i que no provoca gairebé cap ombra |
Principal | 30º a 90º | Llum més estàndard i que imita totes les posicions del sol o il·luminacions artificials que provenen de dalt |
Contrallum | 90º a 180º | Llum que prové del darrere i permet separar la figura del fons. Si no té cap llum principal que il·lumini la part del davant ens podem trobar amb una silueta |
Contrallum baix | 180º a 260º | Contrallum en què la llum del darrere està situada sota del personatge |
Principal nadir | 260º a 320º | Llum que prové de sota del personatge fent unes ombres estranyes i misterioses |
Principal per sota | 320º a 350º | Llum que prové de sota sense arribar a ser tan dramàtica com la nadir |
Difusió, ombra i penombres
En la nostra il·luminació tindrem sempre una llum principal que serà la guia que ens permetrà anar construint, per sobre d’ella, la resta de l’escena. Moltes vegades ens interessa una llum dura que ressalti el volum i les textures, i després suavitzar-la per mitjà de llums de farciment, o bé fent-la servir de manera indirecta o rebotada. En tots els casos parlem de difusió de la llum per tal de reduir la foscor i definició de les ombres. La penombra serà més grisa i més difusa (vegeu la figura).
Trobareu més informació sobre l’ús i les propietats de la llum, la seva orientació i angulació, a l’apartat “Les tipologies de les llums i les tècniques expressives”, d’aquest mateix mòdul.
En la il·luminació, les ombres i la foscor són tan importants com la llum:
- La foscor es dona per la manca de llum, sigui per la seva absència, sigui perquè un objecte li bloqueja el pas.
- El control de les ombres és el que ens permetrà aconseguir representar escenaris i personatges realistes, mostrar les textures, transmetre la sensació dels volums, donar perspectiva i versemblança a la imatge. A Maya i la majoria de programes de 3D, el control de les ombres és més fàcil i potent que en un escenari real, on les mateixes lleis físiques de la llum ens limiten.
Pensem que, tant una pantalla com una foto, tenen en realitat dues dimensions i és per mitjà de la llum i el joc de llums i ombres que percebem la imatge en tres dimensions amb volum i profunditat.
Si veiem una cara pel davant, l’única manera que tenim de fer-nos una idea del tipus de nas i la seva forma és per l’ombra que projecta el seu rostre. Sabem que una persona té els ulls enfonsats perquè l’ombra del front els tapa. Una cara rodona tindrà ombres difuses i circulars mentre que una cara angulada tindrà ombres rectes.
Per tant, parlem d’ombra per referir-nos a la foscor que sorgeix quan la llum és obstaculitzada en el seu trajecte; mentre que la penombra és la regió difusa entre el punt més negre de l’ombra i la part il·luminada.
L’ombra ve marcada per dos factors: la grandària de la font lluminosa i la distància respecte de l’objecte. El joc entre llums i ombres és el que ens permet percebre el volum tridimensional i la textura de les coses en les imatges.
De manera general, la llum principal sempre serà més forta i definirà la direcció de les ombres; mentre que farem servir altres llums per tal de perfilar, difuminar o eliminar aquestes ombres, evitant crear noves ombres en direccions oposades.
Com més gran i llunyana sigui la font lluminosa, més suau serà l’ombra i, a l’inrevés, com més petita i més propera sigui la font lluminosa més dura serà l’ombra. Així doncs, per tal de difuminar l’ombra, el que haurem de fer és augmentar la grandària de la font lluminosa per mitjà de difusors o utilitzant llums rebotades, o bé allunyarem la font lluminosa ampliant-ne l’angle.
Exemples de com difuminar les ombres
Fixem-nos en la llum que entra per la nostra finestra i crea ombres dures i negres molt definides. Si posem les cortines, les ombres es difuminen i es tornen indefinides i grises. El que hem fet ha sigut “ampliar” la mesura de la font lluminosa. Hem passat d’un punt lluminós, el sol, a una superfície molt més gran, que és el quadrat de la finestra.
Així doncs, per tal de difuminar l’ombra el que haurem de fer és augmentar la grandària de la font lluminosa per mitjà de difusors o utilitzant llums rebotades, o bé allunyar la font lluminosa ampliant-ne l’angle.
El mateix procediment succeeix en rebotar la llum sobre una paret blanca o un porexpan. Convertim la font lluminosa en un quadrat molt més gran provocant la difusió de l’ombra.
Com treballar amb les ombres
El més probable és que, quan hàgim d’il·luminar una escena, aquesta no tingui una única font de llum, sinó que n’hi haurà diverses; per exemple, la llum que entra per una finestra, la llum d’una làmpada, la de la pantalla d’un televisor…
Eclipsi de lluna
En un eclipsi de lluna, la llum del sol es veu tapada per la lluna, i això provoca que algunes regions del planeta Terra quedin a les fosques durant un període de temps. Aquest fenomen, conegut com a eclipsi, fa que l’ombra de la lluna es projecti sobre la Terra.
A la vida real, totes les fonts lumíniques emeten una ombra; cal que sempre tinguem això present a les nostres il·luminacions.
Però, bé, dins el món 3D les ombres es poden activar i desactivar de independentment de la font de llum. Per tant, hem de pensar quines llums són essencials que tinguin ombra, per no perdre realisme, i quines poden desaparèixer sense que això tingui cap repercussió visual.
Aquesta convenció en el món 3D, de desactivar les ombres de les llums de farciment i deixar les principals, pot funcionar bé a les preses més simples, on no calgui un treball complex d’ombres.
Hi haurà escenes que necessitaran ombres secundàries provinents de la llum de farciment. Això succeirà quan l’escena es desenvolupi dins un espai d’ombra, on la llum principal ja està bloquejada; en aquest cas, es necessita activar les ombres secundàries projectades per la llum de farciment, contrallum o d’altre tipus.
Tots els tipus d’ombres secundàries ajuden al fet que la llum i les ombres, dins la zona de l’àrea en ombra, deixin la renderització com les altres àrees de l’escena. És a dir, mantindrà la il·luminació que s’hagi dissenyat amb les ombres “reals”, perquè cada llum tindrà la seva pròpia ombra que s’afegirà a l’ombra de la llum principal. Heu de pensar que el fet que hi hagi moltes ombres no vol dir més realisme. De vegades, incloure més ombres crea confusió i alenteix la renderització.
Per als fotògrafs i il·luminadors cinematogràfics seria meravellós poder desconnectar i connectar les ombres del món real amb només un botó. Per a l’il·luminador en 3D també és molt temptador; és per això que heu d’anar molt amb compte de no afegir o restar ombres aleatòriament.
Treure o ometre ombres no està mal vist dins el món 3D; de fet, de vegades és altament recomanable. Penseu en els dibuixos animats; molts no tenen ombres, i no es troben a faltar, tampoc; de vegades inclús farien una imatge massa atapeïda i complexa de difícil comprensió.
L’obscuritat, a diferència de la llum, no té l’origen en un punt determinat i específic, sinó que depèn de tots els tons obscurs adjacents, siguin foscos per manca de llum o per l’existència d’una ombra. Aquest fenomen es coneix com a àrea d’ombres.
Així, una àrea d’ombres és una imatge que inclou no només el que es defineix estrictament com a ombra (llum bloquejada per un objecte), sinó també altres àrees no il·luminades.
Si les ombres són massa fosques o massa clares, poden semblar poc realistes. Penseu que, a la vida real, la llum es reflecteix entre les superfícies; així doncs, les ombres col·locades davant una superfície brillant no es fan totalment fosques, i qualsevol àrea brillant comparteix la seva lluminositat amb les àrees fosques més properes.
La majoria de les fotografies equilibren els tons més foscos adjacents a la imatge, de manera que els tons s’ajusten els uns amb els altres per integrar les àrees d’ombra.
A molts programaris, trobareu opcions de panell de control de llums que permeten una solució molt simple a la il·luminació d’ombres. Aquests en són uns exemples:
- Una opció és activar l’opció color d’ombra, que permet que una porció de la llum es filtri directament en una àrea d’ombra. El paràmetre només il·lumina l’ombra projectada sense omplir els laterals il·luminats dels objectes. En altres paraules, aquesta opció permet omplir una ombra massa fosca i irreal, però sense il·luminar la part fosca de l’objecte, que mantindrà la seva ombra original i real.
- Una altra opció és activar la llum ambiental global en una escena, que omplirà de llum tota l’escena, incloent-hi les ombres. Aquesta opció afegeix una llum plana i uniforme a les ombres, sense matisos ni volums per modelar els objectes.
- Si busquem una solució més realista, una opció seria la llum de farciment. Una bona llum de farciment, amb un to concordant i equilibrat, crea una àrea d’ombra més consistent i creïble i afegeix una variació de matisos.
- També és important donar un to blavós a les ombres, això els afegirà contrast i realitat.
Llum dura i llum difusa
Una de les principals qüestions, en el moment d’il·luminar una escena, persona o espai, és decidir quina qualitat de llum volem donar-li; és a dir, respondre:
- si il·luminarem amb llum dura o llum difusa,
- en quina direcció il·luminarem i
- de quin color serà aquesta llum.
En el moment d’il·luminar una escena, hem de tenir present que, tot i que hi ha conceptes tècnics i pràctics, cada projecte necessitarà tots els nostres coneixements i creativitat per tal d’aconseguir els resultats desitjats, fent servir les eines de les quals disposem. Cada producció, cada escena, cada personatge, cada localització, cada intenció dramàtica determinarà les decisions que hem de prendre per tal de donar versemblança a la ficció que estem creant.
Per tant, quan parlem d’il·luminar una escena, no només ens referim a un procés tècnic, sinó també psicològic, estètic i dramàtic.
Imaginem que som al jardí de casa fent una barbacoa amb els amics, gaudint del diumenge i del sol. Podem veure com la taula fa una ombra definida a terra, igual que els nostres amics, que també tenen una ombra definida. També veiem com cada objecte projecta una ombra fosca perfectament delimitada sobre les superfícies. De sobte, un gran núvol avança i tapa tot el sol. L’escena canvia totalment. La gent ja no té ombres a terra i els ganivets i les forquilles de la taula tampoc. Què ha passat? Senzillament, el núvol ha convertit la llum dura i direccional del sol en una llum difusa i omnidireccional.
Alguns factors que no hem d’oblidar en el moment d’il·luminar una escena són:
- Hem d’aconseguir transmetre emocions i no només enregistrar una imatge.
- Es tracta d’una imatge en moviment, de tal manera que la il·luminació moltes vegades ha de servir en tot el recorregut del personatge o situació. Aquí hem de tenir present que es poden donar dos tipus de moviment: el dels personatges per l’escenari i el de la càmera entorn dels personatges.
- Hem de mantenir una continuïtat, un ràcord d’il·luminació, en tota l’escena. És a dir, no poden haver-hi canvis bruscos d’il·luminació. Si tenim, per exemple, dos personatges que estan il·luminats des de la dreta, en canviar a un plànol general, no poden estar il·luminats des de l’esquerra; si es troben sota un fanal groc, no poden tenir una llum blava al fer un contraplà.
Factors com la direcció de la llum, la seva duresa o la seva difusió són aspectes claus per tal de donar relleu i aconseguir l’efecte tridimensional en les imatges planes de la pantalla. Són les llums i la seva relació amb les ombres el que fa que puguem veure el volum i la textura dins la imatge.
Característiques de la llum dura
La llum dura és molt direccional. És a dir, podem traçar una línia recta des de la font de llum fins a l’objecte il·luminat i predir on caurà l’ombra. D’altra banda, les ombres que produeix són denses i perfectament delimitades (vegeu la figura).
El fet que aquest tipus de llum tingui tanta definició en les ombres, ens permet crear efectes de gran dramatisme. D’altra banda, com que és una llum molt dirigida, ens permet controlar de manera molt eficient la direcció de la llum (si, per exemple, el dolent de la pel·lícula encén una cigarreta en la foscor, abans de matar la víctima, farem servir una llum dura per il·luminar-li la cara. Aconseguirem remarcar unes faccions dures d’un personatge perillós i el ressaltarem de l’entorn fosc).
La llum dura és ideal per il·luminar escenes en què el control de la llum és estrictament necessari i no volem que es dispersi per tot arreu. També ens permet afegir caràcter i dramatisme, tant a personatges com a espais i escenes.
La duresa o difusió de la llum està relacionada amb la grandària de la font lluminosa i la distància a l’objecte il·luminat. Com més gran és la superfície lluminosa, més difusa serà la llum. Igualment, com més distància, més difusió de la llum.
Característiques de la llum suau
La llum suau és una llum molt envoltant, que produeix unes ombres suaus i molt poc nítides. Aquesta llum és molt difícil de controlar, ja que s’expandeix per tota l’escena i requereix molts accessoris per mantenir-la controlada (vegeu la figura).
Aquesta llum redueix el contrast i les textures, fet pel qual hem d’anar amb compte a l’hora d’utilitzar-la, ja que pot produir una imatge molt plana i bidimensional, i perdre l’efecte de volum que és tan important en la imatge cinematogràfica.
La llum suau s’aconsegueix per mitjà de grans fonts de llum, la interposició entre la llum i l’objecte de difusors o fent rebotar la llum principal sobre un objecte brillant i rugós. En tots els casos, estem “augmentant” la mida de la font lluminosa i fent que els feixos de llum es dispersin en totes direccions, aconseguint un efecte envoltant i poc direccional.
En el moment de crear il·luminacions, són molts els tècnics que tenen por de les llums dures i de provocar un caos d’ombres dins l’escena, per això opten per una llum suau i envoltant. Però aquesta no sempre és la solució. A vegades convé treballar amb llums dures i aconseguir relleu i dramatisme, i fer servir fonts de llum suaus o difusors per rebaixar el contrast.
La majoria de vegades, la llum suau es farà servir com a llum de farciment, per tal de garantir una lluminositat mínima en tota l’escena i aconseguir que es vegin tots els objectes o personatges. Tècnicament, evitarem que aquesta llum afecti la llum principal.
Al cinema, la gran majoria de fonts de llum són de llum dura i direccional que es van compensant, o bé amb difusors, fent-la rebotar, o reduint-ne l’efecte amb llums de farciment suaus.