Resum

La llum ens permet mostrar i ocultar, i dins de les produccions audiovisuals és una part imprescindible de la narració.

Il·luminar vol dir controlar la llum i les seves propietats. La seva finalitat és aconseguir dirigir la mirada, transmetre una atmosfera o estat d’ànim, crear profunditat, mostrar el caràcter dels personatges i reforçar la composició.

Els tipus de llum es poden classificar en dos grans grups, segons el seu origen:

La llum natural, que té el seu origen en la natura, com el sol o el foc.
La llum artificial, que és la llum creada per l’home.

La llum artificial, al seu torn, es pot classificar segons com es produeix:

Els llums d’emissió incandescents, poden ser:
- Incandescents estàndard: s’utilitzen sobretot a l’àmbit domèstic.
- Incandescents reflectors o PAR: són llums que tenen a l’interior un recobriment metàl·lic per rebotar i concentrar la llum.
- Halògens: tenen com a propietat aconseguir més potència amb menys consum.
Els llums d’emissió luminescents: són els que fan llum sense emetre calor i poden ser:
- Fluorescents: llums molt comuns que funcionen per luminescència.
- Vapor de mercuri. Són com els fluorescents però sense llum ultraviolada.
- Vapor de sodi. Com les de vapor de mercuri però amb sodi.
- Llums de xenó. Utilitzen vapor de xenó.
- LED. Fan llum a partir d’uns díodes.

La llum és una radiació electromagnètica que es propaga per mitjà d’ones i que viatja en el buit a 300.000 km/s. No tota la llum és visible; quan és visible per l’ull humà parlem de llum visible.

La part de radiacions electromagnètiques que podem percebre visualment es diu espectre visible, i està format per les longituds d’ona que van dels 400 nm als 70 nm.

La llum té tres aspectes característics:

Es desplaça en línia recta i quan troba un obstacle genera una ombra.
Es reflecteix quan arriba a una superfície reflectant.
Canvia de direcció quan canvia de medi, per exemple d’aire a aigua.

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.

La reflexió és especular quan els feixos de llum reboten contra una superfície brillant i reboten amb un angle de reflexió igual a l’angle d’incidència. És una reflexió difusa quan els rajos de llum reboten en totes direccions i diferents angles.

La refracció de la llum és el canvi de direcció que experimenten els feixos de llum al canviar d’un medi a un altre.

La difracció és el fenomen que experimenten les ones en trobar-se amb un obstacle o quan passen per un forat. En aquest cas l’ona pateix una lleu deformació que provoca que els marges de l’ombra no quedin nítids.

Les fonts de llum emeten un color determinat o bé una combinació de tots els colors en forma de llum blanca.

La temperatura de color és la relació que existeix entre la temperatura d’un objecte negre escalfat i la radiació electromagnètica de la llum emesa pel mateix objecte i que nosaltres percebem com a color.

Les temperatures més baixes donen colors rogencs i ataronjats, mentre que les temperatures més altes donen com a resultat llums més blavoses i verdoses. La temperatura de color es mesura en graus Kelvin.

Relacionat amb la temperatura de color tenim el balanç de blancs. Totes les fonts lumíniques tenen un color i el balanç de blancs el que fa és neutralitzar aquestes dominants de les llums utilitzant el color contrari.

Per saber de forma objectiva la capacitat lumínica de les diferents fonts de llum utilitzades i per poder mesurar amb precisió el rendiment i la potència, tenim aquests quatre conceptes:

El flux lluminós és la quantitat de llum emesa per una font de llum en un temps determinat i es mesura en lúmens.
La intensitat lluminosa és el flux lluminós per unitat d’angle sòlid d’una font de llum en una direcció donada. Es mesura en candeles.
El nivell d’il·luminació és el flux lluminós rebut per una superfície. La unitat de mesura 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. El seu símbol és la lletra L i la unitat de mesura és la candela per metre quadrat cd/m2.

D’altra banda, la llum també té una sèrie d’aspectes estètics que ajuden a aconseguir una il·luminació coherent amb el motiu il·luminat.

La direcció i la duresa o difusió de la llum són aspectes clau per tal de donar relleu i aconseguir l’efecte de tridimensionalitat en les imatges. Són les llums i la seva relació amb les ombres el que fa que es puguin veure el volum i la textura dins la imatge.

Per entendre el concepte d’angle sòlid, imagineu 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 el seu angle defineix un angle que es converteix en angle sòlid i es mesura en estereoradiants (sr).

L’orientació de la llum ve donada per la seva posició en el pla horitzontal respecte a l’escena, mentre que l’angulació fa referència a la posició de la font lluminosa en el pla vertical.

Les orientacions més habituals i realistes són les que es troben entre els 0° i els 40° respecte a l’objecte. Les angulacions més habituals són les que provenen de dalt i es troben entre els 0° i els 90°. L’orientació i l’angulació crearan unes ombres que ens definiran la forma de l’objecte i el seu volum.

L’ombra ve definida per la grandària de la font lluminosa i per la distància respecte a l’objecte. Com més gran i llunyana sigui la font lluminosa, més suau serà l’ombra i a l’inrevés.

A la il·luminació en 3D les ombres es poden activar i desactivar de manera independent. Això ens dona la possibilitat d’utilitzar les ombres de manera selectiva. No és necessari que totes les ombres estiguin activades, això no sempre és garantia de més realisme.

La llum dura és una llum molt direccional, que provoca fortes ombres, profundes i definides. És molt útil per crear escenes de caràcter dramàtic i expressionista.

La llum suau és una llum envoltant que produeix unes ombres suaus i poc nítides. És una llum difícil i que pot provocar una imatge molt plana i bidimensional, però és molt útil com a llum de farciment o per crear una il·luminació molt ràpida.

El que determina la duresa o suavitat d’una llum és el seu feix. El feix ens defineix la qualitat i la direcció de la llum, i és el conjunt de fotons que tenen el mateix origen i es propaguen sense dispersió.

Segons la seva ubicació i funció tenim els següents tipus de llums:

Llum principal: és la que marca el caràcter de l’escena i la guia sobre la qual treballar.
Llum de farciment: es col·loca al costat oposat de la llum principal i la seva funció és controlar les ombres que es generen a partir d’aquesta llum principal.
Contrallum: és la llum que es col·loca per darrere del motiu i serveix per separar fons i figura.
Llum de fons: és la que es col·loca per il·luminar el fons i és independent de la resta de llums.
Llum lateral: és la que va als costats del motiu i pot ser usada com a llum de farciment.
Llum d’efecte: és una llum que es fa servir per reafirmar l’escena i realçar rostres o textures.

La llum pot tenir dues funcions bàsiques: mostrar l’escena de forma descriptiva o modelar formes i crear sensacions, i en aquest cas és una llum de caràcter més dramàtic.

El coneixement de les tipologies de les llums us ha de permetre fer un ús professional dels esquemes d’il·luminació.

Els esquemes d’il·luminació són recursos i posicions de llum ja establertes que ens han de facilitar la feina de la col·locació i regulació de la llum, i han d’estar al servei del propòsit artístic.

L’esquema més habitual és el que es coneix com a triangle de llum. L’esquema es basa en la col·locació de les llums principal, de farciment i contrallum en forma de triangle. És un esquema àmpliament utilitzat per crear tridimensionalitat a l’escena. Una altra opció és la de superposar triangles de llums; d’aquesta manera s’il·luminen els personatges de manera independent de la zona que ocupin.

També és una pràctica habitual fer servir les llums amb dos usos o més, és a dir, una llum principal pot fer-se servir també com a llum de contra; és el que s’anomena cross-key.

L’escena es pot il·luminar també amb una llum suau i anar accentuant les diferents zones amb llums puntuals.

A l’hora d’il·luminar un personatge, els esquemes, posicions i funcions de les llums són els mateixos que quan il·luminen qualsevol altre motiu; les podem resumir en:

Llum frontal: la llum prové de forma frontal al subjecte.
Llum nadir: quan la llum prové des de baix i és molt antinatural.
Llum superior: prové de dalt i és molt natural.
Llum zenital: prové de forma perpendicular al subjecte i enfosqueix els ulls.
Llum lateral: prové d’un costat i enfosqueix l’altre.
Rembrandt: és una llum que ressalta el contorn del nas i divideix el rostre en llum i ombra.
Paramount: és una llum que aprima el rostre i dona volum.
Contrallum: permet separar la figura del fons.

I, segons l’exposició que fem, tenim:

Clau alta o High Key: quan la imatge està sobreexposada i molt clara.
Clau baixa o Low Key: quan la imatge està subexposada i molt fosca.

Alguns dels errors més habituals a l’hora d’il·luminar un rostre són: col·locar la llum molt alta i enfosquir els ulls, col·locar la llum molt baixa i crear ombres irreals, col·locar la llum molt frontal eliminant detalls, col·locar dues llums enfrontades creant una doble ombra i fer una llum de fons més potent que la llum del personatge.

Els aparells més comuns amb els quals es treballa en il·luminació són:

Fresnel: és un aparell amb bombeta de tungstè i lent Fresnel.
HMI: és una llum molt intensa que genera llum blanca.
Halògens: són llums incandescents amb un gas halogen a l’interior.
LED: són llums fredes que poden ser de qualsevol color.
Arc voltaic: és un tipus de llum contínua molt càlida i utilitzada als inicis del cinema.
PAR: són llums contínues semblants a les HMI però més versàtils.
Scoops: es fan servir, sobretot, com a llum de farciment.
Quars: són fonts de llum càlida amb un espectre de color ataronjat.
Projector de fons: és un focus que s’utilitza per il·luminar els fons.
Panells: són fonts obertes que generen una llum suau i direccional.
Fluorescent: són fonts lluminoses fredes i molt bona eficiència lluminosa. Donen llum suau i són molt útils com a llum de farciment.
Globus d’heli: són globus plens d’heli i focus HMI a l’interior; donen una llum molt suau.

Les fonts de llum tenen una pèrdua d’intensitat amb la distància; és el que es coneix com a llei inversa del quadrat, que ens diu que una font de llum decreix de forma proporcional al quadrat de la distància del seu origen.

Aquesta llei només és vàlida per al món real, ja que dins el món del 3D la llum no compleix aquesta norma. Heu de ser vosaltres els que configureu les llums per mantenir aquest efecte i dotar la llum de més realitat.

La llum pot tenir una dominant càlida o freda. Les dominants càlides són aquelles llums que tenen un color ataronjat o vermellós. Transmeten una sensació de calidesa i tranquil·litat. Les dominants fredes són aquelles que tenen un color verdós o blavós. Transmeten una sensació de fredor.

Les característiques principals del color són tres; de la seva combinació en surten els colors tal com els veiem a la realitat:

La lluminositat: entesa com la lluentor, la quantitat de llum que té el color.
El to és el color pròpiament dit.
La saturació és la puresa del color.

La síntesi additiva treballa amb la suma dels colors vermell, verd i blau per aconseguir el color blanc. Mentre que la síntesi subtractiva el que fa és restar llum per aconseguir el negre.

Per poder dur a terme un bon treball, pel que fa a la selecció de color i la gamma cromàtica d’una escena, fem servir la paleta de color. La paleta és una representació gràfica dels colors que contindrà una escena, i variarà en funció de la situació i les intencions narratives del director.

Per poder treballar i crear una paleta de color farem servir el cercle cromàtic, que és una representació en forma de circumferència en funció del to. Representa els colors primaris i els seus derivats. Permet treballar de manera intuïtiva les relacions entre colors i establir les diferents gammes.

A l’hora de treballar les relacions de colors ho podem fer per contrast o per harmonia:

El contrast cromàtic ve donat per colors que estan oposats en el cercle cromàtic.
Les harmonies es donen quan els colors estan junts dins el cercle cromàtic; les tenim de diferents tipus: harmonies complementàries, analògiques, split, tríades, rectangulars o quadrades.

A l’hora de crear una paleta hem d’utilitzar una gamma de colors dominants, normalment neutres. D’altra banda, tenim colors tònics, que són els que ressalten i focalitzen l’atenció; normalment són oposats als dominants dins el cercle cromàtic.

Quan s’il·lumina en 3D, el color és un dels factors amb més possibilitats de manipulació, ja que es pot especificar de manera molt exacta el to que volem, independentment de la font lumínica.

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

El contrast simultani, que es dona quan col·loquem un objecte d’un color davant un fons del color oposat.
Contrast successiu: en mirar un color pot canviar la forma de percebre el següent.
Adaptació cromàtica; el nostre sistema de percepció s’acostuma a l’ambient en què es troba.
Constància del color: és dona gràcies a la nostra experiència; en canviar les condicions en què veiem un objecte podem mantenir la seva tonalitat tot i que no el veiem així.
Mida de l’objecte: com més petit és un objecte més difícil és veure’n el color.

Cal recordar que el color té una sèrie de repercussions psicològiques i simbòliques intrínseques.

En 3D tenim sis tipus de llum virtuals amb les quals podem imitar la infinitat de llums que hi ha al món real:

Ambiental: la llum ambiental il·lumina tota l’escena amb llum suau que es distribueix en totes direccions i es fa servir per elevar el nivell general d’il·luminació. D’aquesta llum es poden modificar els paràmetres de color, intensitat i les ombres. També es poden activar les funcions de difusió brillant o difusa de la intensitat per donar un aspecte més brillant o mat a les superfícies.
Direccional: simula llums que estan molt lluny. Els feixos de llum cauen paral·lels des del cel en una única direcció i serveix per a simular la llum del sol.
Puntual: imita la llum que irradia en totes les direccions com una bombeta. Es fa servir per imitar les llums que tenen el seu origen en un punt concret, com una làmpada. Aquesta llum es pot variar en diferents paràmetres com el color, la intensitat, el tipus de reflex que dona, si és especular o difús. També es pot establir el nivell de pèrdua d’intensitat.
Spot: és una llum local que emet un con de llum des d’un únic punt. Tenen molta versatilitat i molts paràmetres de color. Es pot establir la grandària del con, el tipus d’ombra o fer que el feix de llum sigui visible. En podem controlar la direcció, qualitat i color de manera precisa.
Àrea: són llums rectangulars bidimensionals. Tenen forma i mida definides, per la qual cosa es fan servir per a simular aparells de llums, com fluorescents, o entrades de llum, com finestres. Són difícils de renderitzar.

Les llums virtuals es poden configurar amb diferents atributs:

Intensity: és la quantitat de llum que emet la font lluminosa.
Decay: és la pèrdua de llum en la distància des de la font lluminosa fins a l’objecte.
Cone angle: l’angle del con de la llum.
Penumbre angel: és l’angle de penombra.
Drop off: permet calcular la pèrdua de llum en les vores de l’àrea il·luminada.
Colour: permet establir el color de la llum.

Hi ha dos tipus d’ombres:

Depth map: ombres poc realistes però ràpides de renderitzar.
Raytrace: ombres més realistes però més lentes de renderitzar.

Les ombres tenen tres atributs:

Hard-Shadow: crea l’ombra més ràpida de renderitzar.
Soft-Shadow: crea una ombra més realista amb unes vores difuses.
Fall off: la que dona l’aspecte més natural.

La sobreexposició es dona quan tenim tot l’histograma a la part dreta i una imatge massa clara. La subexposició és el contrari: la imatge està massa fosca.