Llums reals i llums virtuals

Els llums artificials es classifiquen en dos grans grups, segons com es produeix l’emissió; així, tenim els llums incandescents i els luminescents, amb unes característiques ben diferenciades (vegeu la taula).

Les làmpades incandescents són aquelles que produeixen llum en passar un corrent elèctric per un filament, que eleva la seva temperatura fins que la calor es converteix en llum. Dins aquest grup de llums hi ha tres grans tipus:

• Incandescents estàndard: es coneixen per la seva utilització en l’àmbit domèstic, tot i que estan caient en desús. És la bombeta de tota la vida i que actualment està essent substituïda pels halògens o els LED.
• Incandescents reflectors (PAR): són llums incandescents amb la particularitat que a l’interior tenen un recobriment d’alumini o plata que fa rebotar la llum i en varia la concentració i qualitat. Els llums PAR (Parabolic Aluminized Reflector) ens donen diferents graus de dispersió de la llum, en funció del diàmetre de l’ampolla.
• Halògens: aquests llums permeten aconseguir més intensitat amb menys consum. La innovació d’aquests llums va ser substituir els gasos de l’interior de l’ampolla de la bombeta. En aquestes bombetes els gasos que es fan servir provoquen un cicle de regeneració del filament que n’allarga la vida útil i permet que s’escalfi més, i així augmenta la seva lluminositat.

Els llums luminescents són els que provoquen llum sense emetre calor, i n’hi ha de diferents tipus:

• Fluorescents: és el típic llum que podem trobar en un comerç o oficina. Aquests llums funcionen per luminescència. Dins el tub hi ha un vapor de mercuri que el recobreix i, en rebre llum elèctrica, es produeix la reacció que origina la llum. Segons el tipus de recobriment, podem obtenir un color o un altre en la llum.
• Vapor de mercuri: tenen el mateix funcionament que els fluorescents i la llum es produeix per la descàrrega elèctrica en un espai recobert de gas de mercuri. La gran diferència és que els fluorescents emeten molta llum ultraviolada no visible per a nosaltres, mentre que els llums de vapor de mercuri tenen la seva major lluminositat dins l’espectre visible. En aquest grup de llums hi ha els HMI, molt utilitzats en la il·luminació de cinema.
• Vapor de sodi: el seu funcionament és molt similar als llums de vapor de mercuri, però se substitueix el vapor de mercuri per vapor de sodi. Tenen una major eficiència que els altres llums.
• Llums de xenó: per encendre’ls inicialment, se’ls aplica un gas de xenó. Es coneixen com a llum d’arc. Tenen dos díodes molt propers que en el moment d’aplicar l’electricitat generen un arc de llum entre ells. Fan una llum molt semblant a la llum del dia.
• LED: emeten llum en passar l’electricitat entre els dos díodes de la seva càpsula; el seu nom en anglès, Light Emitter Diode ja n’indica el funcionament. No tenen cap filament ni material contaminant per al medi ambient.

Hi ha múltiples fonts lluminoses i totes es poden fer servir en un moment o altre, segons les nostres necessitats. El director de fotografia John Alcott va fer servir espelmes per il·luminar algunes escenes de la pel·lícula Barry Lyndon (Stanley Kubrick, 1976) i Néstor Almendros també feia servir freqüentment aquest tipus llum; per citar dos exemples de formes no habituals d’il·luminació. El “normal” és fer servir els equips prèviament dissenyats per a aquestes funcions.

La història de la il·luminació escènica és plena d’innovacions tecnològiques que han facilitat aquesta tasca i n’han millorat l’efectivitat. Els aparells més comuns amb els quals es treballa en il·luminació són (vegeu la taula):

• Fresnel
• HMI
• Halògens
• LED
• Arc voltaic
• PAR
• Scoops
• Quars
• Projectors
• Open Face
• Panells
• Fluorescents
• Globus d’aire i heli

L’aparell Fresnel té com a característica principal que és un projector que disposa d’una bombeta (tungstè, HDMI o LED) i una lent reflectora especular, el Fresnel, i tots dos es poden desplaçar per uns raïls. Això permet que els rajos de llum surtin paral·lels i se’n pugui modificar l’angle de cobertura de 10° a 60° en funció de la distancia entre la bombeta i el reflector (vegeu la figura).

Font: PxHere

Hem de fer una menció especial als fresnel dedolight, que són unes fonts de llum de baix voltatge amb la particularitat que el mateix aparell serveix com a llum de tungstè i llum dia, i disposen d’un zoom molt important que dona un flux de llum molt nítid i uniforme.

L’HMI és una llum de descàrrega que dona una llum molt intensa amb una temperatura de color blanca, la mateixa que la llum del sol. Aquests llums són ampolles de mercuri omplertes de gas que disposen de dos filaments que fan una descàrrega, i això provoca la radiació lluminosa (vegeu la figura).

Com que són llums de descàrrega, necessiten l’ús d’un balast elèctric per garantir l’estabilitat de la potència de llum i mantenir igualats els parpellejos de la llum amb la velocitat d’obturació de la càmera.

Font: Wikipèdia

Els llums halògens són llums incandescents als quals se’ls ha afegit un gas dins l’ampolla de quars. Com que funcionen com qualsevol llum incandescent (és a dir, la llum es produeix pel pas de l’electricitat per un filament que s’escalfa i a mesura que puja el grau d’incandescència augmenta l’energia lluminosa) són llums amb un baix rendiment i elevats nivells d’escalfor.

El nom LED ve de l’anglès Light Emitter Diode, ja que la llum és un díode que té la particularitat de convertir l’electricitat en llum. Així, els llums LED funcionen pel principi d’electroluminescència, per la qual els electrons portadors de l’electricitat, en travessar el díode, emeten fotons (llum). El resultat és un aparell molt versàtil que pot crear una llum de molts colors i potències amb un baix consum; també són molt lleugers.

L’arc voltaic és una font de llum que era molt utilitzada abans de l’arribada dels HMI; de fet, és la que s’utilitzava als inicis del cinema. Fa servir llums de carbó i produeix una gran intensitat lluminosa.

Anomenem llums PAR a aquells que utilitzen una bombeta que té el feix de llum segellat o el simula. Poden fer servir llums HMI, de tungstè halogen o led. El PAR HMI és una font de llum molt versàtil que, gràcies a les lents que incorporen en la part de davant, permeten un gran control sobre el feix de llum i la seva direccionalitat. Tenen les mateixes característiques que els HMI. Se solen fer servir en exteriors, quan es necessita llum dia. Són llums molt delicats i s’ha de sincronitzar el parpelleig amb la velocitat de l’obturador.

Els scoops produeixen una llum més suau que els Fresnel i se solen fer servir com a llum de farciment. Com que no disposen d’una lent no poden projectar la llum a gran distància. Se solen fer servir amb bombetes d’entre 500 i 2.000 watts.

El quars és una font de llum que adopta el nom de la bombeta que fa servir. Disposa d’un reflector a la part de darrere i produeix una temperatura de color de 3.200 K. Dona una llum força dura i se sol usar rebotat i en petites produccions. Aquests aparells produeixen una llum molt dura i difícil de controlar. Es fan sevir principalment per omplir de llum l’escena i difuminar les ombres quan es fan servir rebotats.

Per projector, també conegut com a projectors de fons, entenem les fonts de llum que no disposen de cap lent que controli el feix de llum. És una llum ideada per il·luminar els fons, com ara ciclorames o chroma keys. El chroma key és un fons de color neutre i uniforme, habitualment verd, que després se substituirà digitalment per altres escenaris o fons; com poden ser, per exemple, un bosc, l’interior d’una nau espacial o un vaixell pirata. Per tal de poder fer una bona incrustació de l’actor en l’espai, creat artificialment, es necessita que el fons estigui àmpliament il·luminat en tota la seva superfície sense ombres ni cap variació o degradació de llum.

L’Open Face és un focus que combina les característiques dels Fresnel i els PAR de tal manera que, sense disposar de la lent al davant de la font lluminosa, aconsegueixen una gran concentració i control del feix de llum, jugant amb la distància de la bombeta del reflector.

Els panells són fonts obertes que projecten una llum suau i direccional. Actualment n’hi ha de molts tipus i moltes empreses que en fabriquen, ja que aporten molta flexibilitat i qualitat de llum. Es poden sumar uns als altres sense problemes de color, alhora que permeten una gestió del color precisa.

El fluorescent és una font lluminosa que té molt poca irradiació de calor i una bona eficiència lluminosa, raó per la qual s’ha integrat en el mercat de la il·luminació de cine i fotografia. Dona una llum suau i envoltant de gran qualitat. Com a inconvenient, hem de dir que són llums molt difícils de controlar, ja que s’expandeixen per tot arreu.

El globus d’heli és un llum que queda penjat gràcies al gas que conté i és extremadament segur, ja que no es crema i es pot fer servir sota la pluja o amb efectes especials sense que suposi cap risc. Amb els globus aconseguim una llum suau i omnidireccional i envoltant, donen llum difusa de 360° i poden il·luminar grans superfícies de forma uniforme. N’hi ha de múltiples formes, per adaptar-se a les diferents necessitats. Els globus del tipus rodó són ideals per il·luminar grans zones, mentre que els globus allargats permeten il·luminar passadissos o grans objectes com cotxes.

Quan ens trobem amb una escena en 3D, tal com faríem en un estudi de cinema, hem de decidir quina és la llum principal i on la situaríem.

Ens trobem en un exterior o un interior? És de dia o de nit? Estem dins un bar o a una habitació d’un pis? Totes aquestes situacions necessiten il·luminacions diferenciades tant en l’orientació com en el color i la qualitat.

Imaginem una platja a l’estiu. En la nostra escena el personatge arriba, busca un lloc on deixar la tovallola i es deixa caure a la sorra respirant profundament. En aquesta escena, en el món real, com a il·luminadors el que faríem és fer servir la llum del sol i, en tot cas, difuminar-la una mica per evitar unes ombres molt fosques i no gaire estètiques, o bé afegir llum de farciment. Però si es tracta d’una escena en un món virtual, aquesta llum l’haurem de crear des de zero, utilitzant totes les eines de llum ambiental que ens donin els programaris.

Per tal de poder simular les llums reals en els entorns 3D, el que hem de fer és tenir clares les característiques físiques de la llum i com traduir-les en els paràmetres i funcionalitats que ens ofereixen les eines digitals.

Com per il·luminar el món real, haurem de ser observadors i fer-nos moltes preguntes. Són llums direccionals, com el sol, o són llums que emeten feixos de llum en totes direccions, com una bombeta? Són llums d’una intensitat molt alta o molt baixa? Tenen angles de cobertura molt grans o més aviat estrets? Com la reflecteixen? Com és la llum de la tarda, la del migdia i la del matí? La de casa meva i la de casa dels meus pares? Com és la llum de la costa i la de la muntanya? Tots els projectes d’il·luminació 3D comencen estudiant la llum en la situació real.

Hi ha moltes diferències pel que fa a la il·luminació real i virtual. Per començar, en el moment d’il·luminar una escena en 3D, hem de tenir present que nosaltres haurem d’establir tots els paràmetres de la llum; mentre que a la il·luminació convencional molts ja venen donats per la situació lumínica o per les característiques de cada aparell. Per exemple, en el món real totes les fonts lluminoses provoquen ombres, mentre que al 3D tenim l’opció de fer-les visibles o no.

Un altre aspecte diferenciador és la pèrdua d’intensitat lluminosa amb la distància. Mentre en el món real la intensitat de la llum decreix amb la distància, en el món en 3D la potència de la llum no decreix i hem de ser nosaltres els que, configurant els paràmetres, indiquem quin nivell volem de pèrdua de potència en l’espai.

Imaginem que tenim una sala il·luminada amb unes espelmes al centre de la taula. Doncs bé, en el món real la taula es veurà totalment il·luminada, però a les parets hi arribarà molt poca llum; això és una conseqüència de la llei de l’invers del quadrat. Així, en crear aquesta escena en 3D, haurem de marcar les opcions corresponents per mantenir aquest efecte, ja que, si no, la taula i les parets tindran la mateixa intensitat de llum. Dit d’una altra manera, haurem de procurar que hi hagi una pèrdua en la intensitat de la llum de l’espelma segons la distància; el contrari donaria com a resultat una imatge molt poc realista.

Per tant, la caiguda de la intensitat lumínica de les fonts de llum afegirà realisme a les nostres il·luminacions (vegeu la figura).

Font: Pixabay

Llei de l'invers del quadrat

La llei de l’invers del quadrat diu que la intensitat d’una font lluminosa (r, 2r, 3r…) decreix proporcionalment al quadrat de la distància del seu origen (S). Això és perquè, a mesura que ens allunyem de l’origen de la llum, s’amplia la superfície il·luminada i, per tant, s’ha de distribuir la mateixa intensitat lumínica en una superfície més gran, amb la consegüent pèrdua d’intensitat lumínica.
Font: Wikimedia.org

Una altra diferència és que, per tal d’aconseguir la llum desitjada, en la realitat treballem seleccionant la font de llum òptima i disposem dels filtres i accessoris necessaris per al seu control. Per difuminar ombres, haurem d’afegir llum de farciment o utilitzar llum rebotada. D’altra banda, el director d’art haurà d’establir els materials i colors dels diferents objectes de l’escena. En canvi, en el món virtual treballarem adequant els diferents paràmetres de cada llum en funció de les textures i el resultat desitjat.

El color de la llum és un factor que no només ens dona informació valuosa respecte al moment del dia o la ubicació de l’escena, sinó que també permet transmetre sensacions, emocions i fins i tot aspectes psicològics dels personatges.

Així, una primera consideració serà establir si volem una llum freda o una llum càlida. Per llum freda entenem una llum amb més blaus i verds (vegeu la figura), mentre que quan parlem de llum càlida parlem de llum amb més tons grocs i vermells (vegeu la figura). En moltes pel·lícules de Nadal, per exemple, hi predomina la llum càlida per donar sensació de llar i família. En canvi, davant una escena de nit utilitzarem colors blaus, per simular aquest efecte de fred i calmat.

Font:PxHere

Font: PxHere

Aquesta elecció es relaciona directament amb la percepció psicològica dels colors, freds i càlids; oposició basada en la teoria del color. Segons aquesta teoria, dins d’un cercle cromàtic, els tons relacionats amb el blau i el verd es consideren freds (vegeu la figura), i els tons relacionats amb el vermell o el groc, càlids (vegeu la figura). Fixeu-vos que, paradoxalment, els colors càlids tenen una temperatura de color més baixa que els colors freds, que en tenen una de més alta.

Per tal de treballar amb el color, n’hem de conèixer les propietats principals; en són tres (vegeu la figura):

• Lluminositat. Per lluminositat entenem la lluentor, la quantitat de llum que té el color.
• To. Per to entenem el color pròpiament dit, és a dir, que un color blau té un to blau mentre que un color verd té un to verd.
• Saturació. La saturació és la puresa del color, la proporció de blanc que té: com menys blanc, més pur serà el color.

Per poder aprofundir en el coneixement del color, hem de conèixer i distingir entre:

• Els colors llum: aquells que és creen a partir de longituds d’ona de la llum. Per tant, venen donats per la llum. Els colors primaris llum són els RGB (vermell, verd, blau).
• Els colors pigment: aquells colors que genera la llum al ser rebotada per la pigmentació dels objectes. Per tant, són els colors que reflecteix l’objecte. Els colors primaris pigment són els CMY (cian, magenta i groc).

La forma en què els colors primaris i els secundaris es generen i combinen entre ells es basa en els conceptes de síntesi additiva o sostractiva:

• Síntesi additiva. Variant la intensitat de llum dels tres colors primaris, vermell, verd i blau podem aconseguir formar la totalitat dels colors que podem percebre. Amb la mateixa quantitat de llum de cada color formarem un feix de llum blanca. Aquest sistema és el que es fa servir en els sistemes de projecció d’imatge, com les televisions o pantalles d’ordinador (vegeu la figura).

Font: Wikipedia

• Síntesi sostractiva. En aquest cas el que fem és sostreure colors de tal manera que, partint d’una llum blanca i interposant filtres de colors, aconseguim els colors desitjats. És a dir, les llums en lloc de sumar-se i fer-se més brillants tendint cap al blanc com a la síntesi additiva, es van restant fins a arribar al negre. Els colors sostractius són els complementaris dels colors additius i són el magenta, el groc i el cian. Aquest sistema és el que es fa servir en la indústria gràfica i dels tints (vegeu la figura).

font: Wikipedia

En el següent gràfic podem veure el funcionament de la reflexió i absorció dels colors en funció de la superfície en la qual impacta la llum. En tots els casos la llum que arriba a l’objecte és blanca, ja que està formada pels primaris vermell, verd i blau (vegeu la figura):

• En el primer cas de la superfície vermella els colors verds i blaus són absorbits (síntesi sostractiva) i el vermell és l’únic color reflectit, de tal manera que nosaltres percebem l’objecte com a vermell.
• En el cas de la superfície groga, l’únic color absorbit és el blau, de tal manera que veiem els colors verd i vermell, que, units, formen el groc (síntesi additiva).
• A l’últim exemple la superfície absorbeix tots els colors i, per tant, veiem l’objecte com a negre.

En el moment d’il·luminar, decidirem quins colors volem utilitzar en funció de l’escena que estem rodant. És un dia de platja? És una discoteca? És l’interior d’una casa o bé l’interior d’unes oficines? En tots els casos hem de fer visible una ambientació, una atmosfera que ajudi a donar una coherència a totes les imatges en funció de l’acció o moment en què es desenvolupa l’acció.

Per exemple, en una escena nocturna haurem de tintar la nostra llum de blau per fer-la realista, mentre que si estem fent un sopar a casa potser el color de llum que faríem servir seria el taronja. A l’hora de treballar una escena nocturna, una convenció molt usual és fer ús del color blau (vegeu la figura). El fet d’utilitzar una llum de farciment blavosa per a tota l’escena és una convenció molt establerta.

font: Pixabay

Un altre recurs que podem utilitzar és el blanc i negre. Això significa reduir l’escena en color a una sèrie de gradacions de gris. Normalment aquesta conversió a blanc i negre ens donarà com a resultat una imatge molt plana; per evitar-ho, haurem de pujar el contrast general de l’escena per fer-la més estètica (vegeu la figura).

Font: Pixabay

Per dur a terme aquestes tasques d’assignació i modificacions de color, hem de crear, juntament amb la resta de l’equip de producció, i especialment el director d’art, una paleta de color sobre la qual treballarem les llums.

Una altra eina imprescindible per treballar amb colors és el cercle cromàtic; la seva visualització ens ajudarà a establir harmonies i gammes de color.

Visualitzar fàcilment les harmonies i les gammes

El cercle cromàtic és una representació gràfica dels colors en forma de circumferència en funció del seu to. Representa els colors primaris i els seus derivats. Permet treballar d’una forma intuïtiva les relacions entre colors i establir les diferents gammes.
Font: Wikimedia.org

De la relació entre colors en diem harmonies, i les tenim de diferents tipus en funció de com estan disposats els colors en el cercle cromàtic i de la relació entre ells. Aquestes relacions o harmonies ens poden ajudar a establir les gammes cromàtiques de les escenes. Vegem-les detingudament:

• Harmonia complementària: en aquest cas l’harmonia s’obté pel contrast de colors oposats en el cercle cromàtic (vegeu la figura).

font: Marcos Bessons

• Harmonia anàloga: s’obté per la utilització de colors adjacents dins el cercle cromàtic (vegeu la figura).

font: Marcos Bessons

• Harmonia split complementària: s’obté utilitzant un color i els dos adjacents complementaris (vegeu la figura).

• Harmonia tríada: utilitza tres colors equidistants en el cercle cromàtic i produeix una gran riquesa cromàtica (vegeu la figura).

• Harmonia rectangular: es fan servir quatre colors en forma de rectangle dins el cercle cromàtic. Són colors molt distants entre ells i són difícils d’integrar (vegeu la figura).
• Harmonia quadrada: semblant a la rectangular; es poden obtenir un gran nombre de colors, però és difícil obtenir un equilibri visual.

En el moment de definir una harmonia cromàtica, hem d’establir les diferents funcions que desenvoluparan els colors:

• D’una banda, tenim uns colors dominants, que són els que predominen dins la imatge i solen ser més neutres que la resta. La seva funció sol ser fer més visibles la resta de colors.
• De l’altra, tenim colors tònics, que són els que ressalten i focalitzen més l’atenció i solen ser oposats en el cercle cromàtic dels dominants.
• Finalment, tenim uns colors de transició que fan de pont entre els colors dominants i els colors tònics.

En tots els casos, aquests esquemes són punts de partida i referències que haurem de conèixer i adaptar a les nostres necessitats, segons el projecte dut a terme.

Tots els tipus de fonts lluminoses permeten definir el color de la seva llum. Així mateix, també podem definir, independentment de la font lluminosa, el color de l’ombra. Aquestes funcionalitats donen una gran versatilitat a la il·luminació en 3D.

L’aspecte dels colors es veu afectat per, com a mínim, cinc factors:

1. Contrast simultani: el to, la saturació o la lluentor d’un color poden produir qualitats oposades en un objecte situat al davant.
2. Contrast successiu: mirar un color pot canviar com veurem el següent.
3. Adaptació cromàtica: el nostre sistema de percepció s’acostuma a l’ambient en què es troba. Quan canvia el color de la llum, els nostres ulls s’adapten al canvi en la mateixa proporció, equilibrant el color i la seva intensitat.
4. Constància del color: gràcies a la nostra experiència en canviar les condicions en què veiem un objecte, nosaltres podem mantenir la seva tonalitat, tot i que en la realitat no el veiem així. Per exemple, un camió de bombers sempre el veurem vermell, sigui de dia, de nit o il·luminat amb llum blava.
5. Mides de l’objecte: com més petit és un objecte més difícil és veure’n el color.

Una bona idea és crear un esquema de color per al nostre producte, clarament definit, en lloc de fer un ús aleatori dels colors.

Esquema de color

A mesura que anem afegint colors a la nostra escena (per exemple, el color d’una bossa o d’un moble) aquest color passa a formar part del nostre esquema. Una manera habitual de treballar és donar els mateixos colors a diferents elements que apareguin a la nostra escena.

Imatge: esquema de color per a Cub de Rubik. Font: Pixabay.

També es pot crear un esquema basat en el contrast i fer servir, per cridar l’atenció de l’espectador, un color complementari de la paleta utilitzada. Per exemple, si la nostra escena és molt verdosa, potser podríem crear la protagonista amb un vestit vermell.

A l’hora de fer la selecció dels colors per al nostre esquema, també hem de pensar en el significat que tenen. Per exemple, per què les companyies d’assegurances utilitzen els colors blaus en els seus logotips? Per què el taronja serveix per a una companyia de telefonia per a gent jove? Per què es regala una rosa vermella si s’està enamorat o groga si s’està gelós?

Els colors tenen un significat i una psicologia que s’ha de tenir present. Penseu que els espectadors seran conduïts per diferents sensacions a mesura que visualitzin diferents colors. Aquí teniu una breu sèrie de relacions emotives respecte als colors:

• El vermell: alarma, alerta, passió, prohibició o calor.
• El verd: tolerància, natura, salut, però també malaltia, verí o egoisme.
• El groc: diversió, diners, alegria, gelosia, enveja o mentida.
• El blau: ciència, seguretat, eternitat, fred o confiança.
• El violeta: devoció, fe, màgia, fantasia o vanitat.
• El taronja: energia, activitat o originalitat.
• El marró: terra, naturalitat, tranquil·litat, antiquat o aspre.
• El blanc: llum, veritat i bondat, innocència i puresa.
• El negre: dol, poder, maldat, misteri i elegància.
• El gris: honradesa, conservadorisme, modèstia, falta de compromís o conformisme.

No és el mateix il·luminar un concert de rock que una obra teatral intimista que es desenvolupa dins d’un pis. En el cas del concert de rock necessitem que els músics estiguin il·luminats i se’ls vegi bé i també haurem de transmetre dinamisme i acció per mitjà del constant canvi de llums. En canvi, en l’obra de teatre intimista dins del pis haurem de buscar una il·luminació dramàtica i teatral que ens faci entrar en escena i transmeti les angoixes o alegries del personatge.

Cada escena és diferent i, un cop tenim les directrius i necessitats del projecte, decidirem quins tipus de llum seran necessàries, sempre tenint en compte que haurem de combinar fonts lumíniques diverses.

Sabem, per exemple, que un contrallum és una llum que ens ve de darrere, però no sempre la farem servir per separar la figura del fons. També la podem fer servir per crear misteri, per donar dramatisme a una aparició misteriosa o per crear una sensació melancòlica en un final dramàtic. Sabem també que el color blau transmet fredor, però les seves possibilitats no es limiten a aquesta funció. Així, podríem continuar donant exemples. Tots aquests coneixements ens han de permetre prendre les decisions correctes a l’hora d’il·luminar.

Pot donar-se el cas del guió d’una comèdia romàntica (que se sol il·luminar de forma brillant, amb molts colors i tons molt definits) en la qual en un moment donat al protagonista l’atropella un cotxe, i aquest és el moment dramàtic de la pel·lícula. Així, tot i que la pel·lícula és brillant i de llums suaus, es pot decidir que aquesta escena succeeixi de nit i que la il·luminació sigui la dels fanals del carrer i del cotxe, que són llums dures amb ombres molt profundes. Tot i aquestes peculiaritats, en tractar-se d’una comèdia, la globalitat del projecte ha de transmetre una sensació alegre i lluminosa.

Per donar realitat als nostres projectes, haurem d’anar definint les llums més adequades a cada escena, sense perdre de vista el projecte general.

En la il·luminació en 3D, tenim sis tipus de llum amb les quals podem imitar la infinitat de llums que hi ha al món real:

• Ambiental
• Direccional
• Punt
• Spot
• Àrea
• Volum

En funció de cadascuna d’aquestes llums s’obté un resultat visual diferent. La compaginació i el bon ús de totes elles és el que facilitarà l’obtenció d’un resultat realista. A la figura podeu observar com es comporten les diferents llums amb un mateix objecte. A banda, també haureu de parar atenció als diferents atributs de les llums i als tipus d’ombres.

Font: Wikipèdia

La llum ambiental il·lumina tota l’escena amb una llum suau que es distribueix en totes direccions, i es fa servir per elevar el nivell general d’il·luminació d’una escena. No té direccionalitat i no fa cap ombra, i és semblant a una llum de capvespre quan el sol just ha desaparegut de l’horitzó.

En el món real, les llums ambientals tenen diferents tonalitats i degradacions, cauen sobre les superfícies des de diferents angles mentre que, al programari Autodesk Maya, la llum ambiental afecta per igual a tota l’escena.

La llum ambiental és una bona opció per simular les llums rebotades, de diferents direccions, que té la realitat. Permet, doncs, il·luminar les parts fosques que sorgeixen en l’ús de les llums principals, donant més realisme a l’escena. Un ús curós d’aquesta font de llum pot ajudar-nos a donar una forta sensació de realitat a la nostra il·luminació (vegeu la figura).

D’aquesta llum en podem manipular el color, la intensitat i les ombres. La intensitat és la brillantor de la llum i podem manipular-la inclús de forma negativa, per restar llum en un punt determinat. També podem activar les funcions d’emissió difusa o emissió especular de la intensitat (emit diffuse i emit specular), per donar un aspecte més mat o brillant a les superfícies, respectivament.

La llum direccional simula llums que són molt llunyanes, com el sol o la lluna. Els feixos de llum cauen paral·lels des del cel en una única direcció, per la qual cosa el seu ús principal és per simular la llum del sol. Ja que és una llum difícil de controlar i que cau sobre tota l’escena, se sol fer servir per omplir l’escena de llum o simular condicions atmosfèriques, i no se sol utilitzar com a font de llum principal. Aquesta llum és ideal per il·luminar grans espais, com ciutats o paisatges (vegeu la figura).

Com veiem en la imatge, els feixos de llum es desplacen paral·lels i no en forma de cons, com a les altres fonts de llum. Aquesta llum només la podem rotar per canviar la direcció de la llum (vegeu la figura).

La llum puntual imita una llum que irradia en totes direccions, com una bombeta. Es fa servir quan necessitem una llum omnidireccional, també per imitar la llum d’una bombeta, la llum d’un arbre de Nadal, espelmes… Tot i que emeten llum en totes les direccions, se’n poden modificar els paràmetres per tal que les llums emetin amb més intensitat en una direcció concreta (vegeu la figura).

Font: Pixabay

Podem variar diferents paràmetres, com ara el color, la intensitat o el tipus de reflex que donen, si és especular o difús. També podem establir el nivell de pèrdua d’intensitat que té la font lluminosa (vegeu la figura).

Aquesta llum es fa servir molt per la seva similitud amb els llums fets servir en il·luminacions d’estudi, També per a llums de sostre, llanternes, fanals… sempre que una llum local emeti un con de llum des d’un únic punt de l’espai. Tenen molta versatilitat i molts paràmetres de control. Es pot establir la grandària del con, el tipus d’ombra o fer que el feix de llum sigui visible. Són llums que ens permeten controlar la seva direcció, qualitat i color de manera molt precisa (vegeu la figura).

Se solen fer servir quan volem simular una llum que s’eixampla gradualment. Dintre dels atributs que podem manipular tenim el grau del con de llum, que ens definirà l’amplària de l’àrea de llum en la distància. També podrem definir el grau de penombra, que diferencia la il·luminació entre el centre de la llum i els perfils de l’ombra. Un altre atribut que ens permet dotar tant de realisme com de plasticitat la nostra imatge és la pèrdua de llum en la distància.

Les llums d’àrea són llums rectangulars bidimensionals. Tenen una forma i una mida definides, per la qual cosa es fan servir per a simular aparells de llums, com fluorescents, o entrades de llum quadrades, com les finestres. Aquestes llums són particularment bones per a imatges fixes d’alta qualitat, però menys útils per a animacions més llargues, ja que són difícils de renderitzar (vegeu la figura).

La llum inicialment té dues unitats de longitud i una d’amplada. Se’n pot variar tant la mida com el color de la font de llum.

Ens mostra el volum de la llum en forma de cilindre o esfera, i es fa servir quan volem representar l’extensió de la llum. En una configuració predeterminada, la llum s’assembla a la llum de punt amb feixos omnidireccionals, mentre que, en canviar la configuració, podem donar-li un volum i forma específica, de tal manera que només il·luminarà el que caigui dins la seva forma, sigui una esfera o qualsevol tipus de prisma.

És molt útil, també, per veure una representació visual de l’extensió de la llum; és a dir, veure l’espai que delimita. Amb Atributs, de Maya, podem fer que la llum decaigui dins la seva extensió i aconseguir guanyar realisme.

Tots els tipus de llum 3D es poden configurar amb diferents atributs; com ara:

• Intensity: quanta llum emet la font lluminosa.
• Decay: és la pèrdua de llum en la distància des de la font lluminosa fins a l’objecte. Dona gran versemblança a la il·luminació, ja que imita el comportament real de la llum.
• Cone Angle: l’angle del con de llum ens permet controlar l’amplada del con de llum de tal manera que el que quedi dins del con estarà il·luminat i la resta no.
• Penumbra Angle: l’angle de penombra el que fa és suavitzar els límits de la llum en el con de llum, de tal manera que la llum disminueix progressivament en els límits creant una superfície de penombra i unes vores difuses.
• Dropoff: ens permet calcular la pèrdua de llum en les vores de l’àrea il·luminada.
• Colour: ens permet establir el color de la llum. És molt important per crear atmosferes, igualar llums entre elles o simular llums reals en l’entorn virtual.

Pel que fa a les ombres, en tenim de dos tipus:

• Depth Map: són ombres poc realistes però que permeten unes renderitzacions més ràpides.
• Raytrace: són ombres més precises però provoquen temps de renderització més llarg.

Les ombres, al seu torn, disposen de tres tipus d’efectes:

• Hard shadows, que és l’opció per defecte i la més ràpida de renderitzar.
• Soft shadows, que crea una ombra més realista amb unes vores difuses però genera més temps de renderització.
• Falloff, que dona una representació més natural de les ombres. L’ombra perd intensitat a mesura que s’allunya de l’objecte. És més fosca en la part que està en contacte amb l’objecte i es va il·luminant a mesura que se separa. És una ombra que imita la realitat, ja que a la realitat les ombres s’omplen de llum rebotada a mesura que s’allunyen de l’objecte que les projecta.

L’exposició és un element que hem de tenir en compte per fer que la nostra renderització sigui més efectiva, i l’histograma serà l’eina que ens doni més informació sobre aquest tema.

Un dels problemes més habituals és la sobreexposició. La causa sol ser, normalment, el poc control sobre les llums. Si al nostre histograma hi apareix tota la informació a la dreta, vol dir que estem cremant la imatge (vegeu la figura). Si us passa això, podeu seguir els següents passos per millorar-ho:

Font: Pixabay

• Comproveu que no estigueu utilitzant massa fonts de llums.
• Desactiveu la llum ambiental global per estar segurs que no s’afegeix cap llum extra.
• Tanqueu els feixos de llum o limiteu el rang de caiguda de les llums.
• Comproveu que les ombres estan renderitzades.

També es pot donar un error pel cas contrari, és a dir, perquè no hi ha llum. En aquest cas, parlaríem de subexposició. L’histograma tindrà tota la informació al costat esquerre (vegeu la figura).

Font: Pixabay

Com podeu veure, la imatge subexposada és massa fosca i perd detall. Les causes poden ser:

• Les llums tenen poca intensitat.
• Les llums poden estar configurades perquè s’atenuen o s’esvaeixen abans d’arribar a l’objecte.

Un altre aspecte que cal comprovar són les superfícies reflectants. Penseu que han de tenir alguna cosa per reflectir. Les transparents han de tenir alguna cosa darrere, si no tot quedarà massa fosc. Haureu de comprovar també qualsevol opció global, com els efectes de boira.

Pel que fa al contrast també tenim dues situacions:

• Contrast baix. Vol dir que les diverses tonalitats de l’escena estan molt juntes i el resultat és una imatge plana sense volum. El contrast baix ens pot ser un factor positiu si volem:
  • Crear un ambient de boira, pols o neu.
  • Crear una imatge romàntica i nostàlgica.
  • Per a primers plans, a la manera antiga de col·locar gases davant de les òptiques quan es fotografiaven les estrelles de Hollywood.
• Contrast alt. Apareix quan aquests tons estan molt allunyats els uns dels altres, creant una imatge de llum i ombra. L’efecte que produeixen és d’un alt dramatisme. Per aconseguir aquest efecte podeu:
  • Fer servir focus omnidireccionals.
  • Fer les ombres molt fosques.
  • Unes llums amb uns paràmetres d’atenuació molt ràpida.
  • Desactivar les llums ambientals.