PARTE 3 - Luz Natural

A luz natural vem em uma ampla variedade de "sabores", e a diferença entre eles pode ser enorme.

A fonte de toda a nossa luz natural é o sol, no entanto, essa luz assume aspectos diferentes em momentos diferentes do dia e em diferentes condições climáticas, tornando esta uma fonte de luz essencial, com muitas diferenças, que variam de forte e quente a suave e fria.

Basicamente, o brilho do sol é descrito no diagrama da Parte 1. É isto que a maioria de nós imaginaria como um dia normal, ensolarado e brilhante.

Esta imagem representa a luz do sol do meio da manhã, ou da tarde e, provavelmente, é o tipo mais simples de luz que o sol fornece em termos de cor e de aspecto, porém, o aspecto da luz do sol pode ser afetado por dois fatores principais: a cobertura de nuvens e a forma de espalhamento das ondas de luz na atmosfera.

Como já foi discutido na Parte 1, a atmosfera da Terra espalha as ondas mais curtas de luz, criando o efeito de céu azul, ou o avermelhamento da luz do sol em si. Quanto maior for a camada de ar através da qual a luz tiver que viajar, maior será o espalhamento, ou seja, quanto mais baixo estiver o sol no horizonte, no início e no fim do dia, mais espessa a camada da atmosfera a ser atravessada, causando mais espalhamento.

Obviamente, isto significa que o aspecto da luz do sol também varia conforme o momento do dia, havendo, ainda, condições especiais, que ocorrem quando o sol está abaixo do horizonte,  passando a ser o próprio céu a única fonte de luz.

As nuvens tem um grande impacto tanto na cor quanto no aspecto da luz solar. Por serem translúcidas, deixam passar luz através delas, mas, de uma forma difusa. Quando a luz viaja através de um objeto transparente, como o vidro, os raios permanecem paralelos, porém, numa superfície translúcida, os raios de luz são desviados e emergem em várias direções. Este é um fenômeno que ocorre nas nuvens é semelhante ao espalhamento da luz azul pela atmosfera, diferindo no fato de ocorrer em todos os comprimentos de onda, e não apenas nos mais curtos.

O efeito é a transformação do sol, uma fonte de luz pequena e forte, em uma fonte grande e suave: o céu. A cor da luz também é profundamente afetada pelas nuvens, uma vez que estas escondem o céu azul e a luz vinda dele.

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Luz Inferior

Se a luz projetada diretamente de cima já é rara, então, a luz vindo diretamente de baixo é ainda mais.

Em um contexto natural, pode acontecer se alguém estiver sobre uma fogueira, ou segurando uma tocha, por exemplo. Outro caso de luz que pode vir diretamente de baixo é a luz refletida, como aquela refletida pela água.

Essa luz vai dar uma aparência estranha até mesmo às coisas mais corriqueiras, devido à inversão das projeções das sombras, que aparentam estar de cabeça para baixo.

A raridade desse tipo de luz permite sua utilização para o efeito criativo, já que nós, instintivamente, reconhecemos quando a aparência de alguma coisa não está correta. Isso pode ser usado para criar ambientes específicos para transmitir determinadas emoções, através da manipulação da iluminação.

A luz vinda de baixo é incomum, mas,
pode ser usada para criar imagens incomuns.

Iluminar uma pessoa com luz inferior cria um aspecto estranho, onde
até a sombra dos olhos fica posicinada de maneira incomum. Percebe-se, também,
a enfatização da textura da pele.

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Luz Superior

Apesar de ser um pouco menos comum, a iluminação de cima é naturalmente encontrada em dias nublados. Também pode ser percebida na luz do sol do meio dia, em alguns interiores, ou em outras situações específicas, como iluminação de palco.

Com luz suave, é um meio efetivo de revelar formas.

Com luz intensa, pode dar um ar de mistério, projetando sombras dramáticas, sob as quais se escondem muitas formas. Pessoas abaixo de luzes intensas terão os olhos totalmente escondidos pelas sombras.

Percebe-se que raramente a iluminação superior é utilizada por artistas, porém, isso não quer dizer que não deva ser usada. Para um dia nublado, é a configuração mais realista, com o céu agindo como uma grande fonte de luz difusa.

É também uma solução de iluminação para situações que exijam uma atmosféra mais incomum, por não ser vista frequentemente, podendo criar uma situação de desconforto.

Luz suave, de cima, é característica
dos dias nublados.

Iluminar uma pessoa, a partir de um ponto
diretamente acima dela, pode dar um ar ameaçador,
enfatizando a estrutura óssea e a profundidade dos olhos.

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Luz Posterior

A luz posterior é aquela em que o espectador está olhando diretamente na direção da fonte de luz, fazendo com que os objetos tenham suas bordas iluminadas. As faces dos objetos voltadas ao espectador ficam escuras, ou iluminadas apenas pela luz de preenchimento. Geralmente cria uma atmosfera muito dramática, de alto contraste.

Se o ponto de luz estiver a um ângulo suave em realação ao olho do observador, os objetos terão um contorno de luz definindo uma ou mais de suas bordas e, quanto mais forte a luz, mais intenso será esse contorno.

Cenas iluminadas por trás geralmente contêm uma grande quantidade de sombras, a menos que a fonte de luz seja muito suave. Na maioria das vezes a imagem será predominantemente escura, com partes iluminadas dramaticamente. A iluminação de contornos que ocorre nesta situação pode ser muito útil para a definição de formas entre as sombras. Outra característica deste tipo de luz é que ela revela translucidez, transparência e qualquer detalhe ou textura ao longo das bordas brilhantes. Este tipo de luz é muito eficaz para dramatizar uma imagem.

A iluminação posterior pode dar um ar atranete
até mesmo às cenas mais comuns.

É também uma maneira muito efetiva de
revelar translucência.

Silhuetas são uma característica comum
de cenas com iluminação posterior.

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Luz Lateral

A luz lateral é muito boa para mostrar a forma e a textura, além de proporcionar uma qualidade tridimensional aos objetos. As sombras são proeminentes e podem ocasionar um alto contraste. Pode ser usada para projetar sombras dramáticas sobre as superfícies, criando uma atmosfera, um ambiente. Geralmente, essa fonte de luz é atraente e é também utilizada para gerar um outro tipo de efeito: este é o tipo de luz encontrada no início e no fim do dia, sendo vista em filmes e fotografias.

Problemas potenciais do uso de luz lateral são a perda de detalhes, que podem ficar escondidos em áreas de sombra, ou a luz pode revelar imperfeições, como por exemplo, rugas.

Em fotografia, a luz lateral é geralmente usada em retratos masculinos e não em femininos, pois as sombras podem apresentar-se bastante rígidas, principalmente se não tiverem bordas suaves.

Luz lateral pode ser usada com grande efeito para
revelar forma e textura.

A textura dessa parede é revelada na luz da tarde
que passa através dela.

As longas sombras projetadas nessa imagem ajudam a dar
a ela o senso de profundidade e dimensão.

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Direção da Luz

A direção a partir da qual observamos uma fonte de luz tem um profundo efeito sobre nossa percepção e sobre qual será a aprência dos objetos que compõem a cena observada. A escolha da direção da fonte de luz principal é uma das decisões mais importantes a serem tomadas, afinal terá grande impacto na forma como a cena será percebida, além de definir as emoções transmitidas por ela.

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Iluminação por 3 pontos

Os manuais 3d frequentemente encorajam o uso da iluminação por 3 pontos, e dizem aos iniciantes que essa é uma maneira eficiente de iluminar as cenas. Essa técnica de iluminação foi desenvolvida originalmente para iluminação fotográfica e seu maior benefício é o fato de ser fácil de aprender. É composta por uma luz lateral principal, mais forte e brilhante, outra luz, mais suave, no lado oposto, e uma luz atrás do assunto/objeto sendo fotografado, que é usada para eliminar arestas e destacar as formas.

O maior problema com essa configuração é que ela é artificial e não reflete a realidade. A iluminação por trás do objeto só deve ser utilizada se houver a intenção de aproveitar seus efeitos, uma vez que é muito dramática e facilmente perceptível. Essa iluminação pode ser muito eficaz, se for usada com perspicácia, e não como um padrão para qualquer situação. O tipo de luz produzido pela iluminação por 3 pontos simplesmente não existe na natureza e, por conseguinte, sempre tem aparência de algo falso. O fato de estar em tantos manuais também lhe dá um ar de cliché e, portanto, vem a ser cansativo e chato.

Essa técnica já caiu em desuso pela maioria dos fotógrafos e produtores de cinema e raramente pode ser vista em fotografias comerciais ou filmes. Se você estiver tentando iluminar um ambiente ou um objeto, é muito melhor tentar aplicar sua própria criatividade e estudar o que acontece na natureza, para então criar sua própria solução.

Todo mundo já viu retratos com cara de "diga Xis", produzidos em estúdios fotográficos, usando iluminação de fórmulas prontas: todos tem exatamente a mesma aparência por que o fotógrafo usa sempre a mesma iluminação. O resultado é uma foto cansativa e sem vida. Se você quiser desenvolver sua própria arte e evitar os clichés e a cara de "diga Xis", então evite fórmulas prontas de manuais 3d e pense por si mesmo.

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Considerações Sobre Iluminação - Índice

Introdução

PARTE 1 - Iluminação: As Bases
Por que a luz do céu é azul
Luz Refletida (Radiosidade)
High Key (Alta Exposição) e Low Key (Baixa Exposição)
White Balance (Balanço de Branco)
Iluminação por 3 pontos

PARTE 2 - Direção da Luz
Luz Frontal
Luz Lateral
Luz Posterior
Luz Superior
Luz Inferior

 PARTE 3 - Luz Natural

Sol do meio dia
Final de tarde
Por do sol
Crepúsculo
Sombra aberta
Céu nublado
Nuvens finas
Nuvens esparsas, Temporal
Noite
Cores no céu
Volume
Água
Cosiderações finais

White Balance (Balanço de Branco)

Muitas das fontes de luz que encontramos no dia a dia possuem cores específicas, porém, nosso cérebro é muito bom em filtrá-las. Ainda que haja uma mistura vaga de cores primárias na luz, nosso cérebro é capaz de interpretá-la como neutra, ou branca. Quando estamos sendo iluminados por uma luz com cores muito fortes, temos a habilidade para filtrar as informações recebidas por nossos olhos e perceber as cores de forma relativa, ao invéz de absoluta.

A maneira mais óbvia de demonstrar isso é configurar uma câmera digital com o balanço de branco definido para "luz do dia" ou "daylight". Esta é uma configuração neutra que irá refletir as cores que realmente estiverem no ambiente. No exemplo abaixo eu fotografei a imagem com uma janela funcionando como fonte de luz. A luz vem indiretamente de um céu nublado e é relativamente neutra.

Na próxima foto, fechei as persianas e usei uma lâmpada doméstica comum de 60 watts como minha fonte de luz:

A força da cor projetada nesta imagem pode nos surpreender, uma vez que não vemos a iluminação das lâmpadas comuns nesse tom de amarelo ou laranja brilhante. Nosso cérebro converte as cores para fazê-las lembrarem a primeira imagem, de cor neutra, porém, nesse caso, é a câmera que está mostrando a cor verdadeira da imagem.

Uma maneira muito fácil de confirmar isso é olhar para uma janela a partir da rua. Da próxima vez que estiver na rua, duarante a noite, dê uma olhada na cor que vem de dentro das casas e você vai ver que seus interiores são iluminados por uma luz laranja brilhante. Quando nós não estamos diretamente sob a fonte de luz, nós temos a capacidade de perceber sua cor verdadeira.

Olhar a iluminação comum a partir da rua revela a sua cor verdadeira. De lá, ela tem uma cor laranja brilhante.

Algo muito similar acontece quando ficamos numa sombra aberta, onde a luz projetada é bem azul, apesar de a vermos neutra. Ao olharmos para a sombra, de fora dela, é mais fácil perceber o azul escuro da luz projetada nela. Há muitas outras situações onde há uma cor projetada muito forte: a luz fluorescente é esverdeada, a luz da rua é de um laranja muito profundo, o sol da tarde progride de um amarelo suave a um vermelho profundo, etc..

De dentro de uma sombra aberta, nós percebemos a luz como neutra, mas, indo para a luz, é revelado o azul profundo da sombra.

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Iluminação: As Bases

Ao longo deste artigo eu vou usar um diagrama de uma bola branca sobre um cartão branco para demonstrar como a luz se comporta em diferentes situações cotidianas:

Aqui ele ilustra uma tarde ensolarada. A principal fonte de luz é o sol, enquanto o céu azul fornece uma segunda fonte de luz com características muito diversas. Alguma luz também está saltando entre a base e o branco da bola e fornece uma terceira fonte de luz.

A luz mais brilhante é proveniente do sol (a luz branca é proveniente de uma pequena fonte) que faz com que sejam projetadas sombras sem suavidade. A segunda fonte, o céu azul, é uma grande fonte de luz e, como resultado tem sombras suaves (que, em qualquer caso, são completamente mascarados pela luz direta proveniente do sol). Eu vou entrar em mais detalhes posteriormente sobre tamanho de fontes de luz e sombra, mas, por agora basta lembrar que quanto menor a fonte de luz, menos suaves as sombras.

A luz vinda do céu tem uma emissão de cor azul muito forte, que afeta tudo nesta cena. A sombra da bola é azul porque é iluminada pelo azul do céu, uma vez que a bola a protege contra a luz branca do sol. As partes da bola que não estão sob a luz solar direta também assumem um tom azulado porque são iluminados pelo céu azul.

Finalmente, a luz que é refletida entre o cartão e a bola também é predominantemente azul (apesar do cartão e da bola serem brancos), uma vez que é o azul celeste que está sendo refletido pelo branco dos objetos. As superfícies mais próximas recebem mais desta luz refletida do que as zonas mais afastadas, portanto, a parte inferior da bola é mais clara do que o centro, pois fica mais perto do cartão branco.

As zonas mais escuras da imagem são a base da sombra projetada e o limite entre as zonas de luz e sombra sobre a bola: esta zona é chamada de terminador. A base da sombra projetada é muito escura porque não recebe luz solar e a bola esconde a maior parte da luz celeste refletida. A outra extremidade da sombra projetada é suave porque está recebendo mais luz do céu e também a luz refletida da bola.

Por que o Terminador é a parte mais escura da bola?

Em parte devido ao efeito de contraste, por estar muito perto do lado da bola iluminado pela luz solar, fazendo com que pareça ser mais escuro, mas, também por receber menos luz refletida devolvida pelo cartão branco. Portanto, ao contrário do resto da bola, que está recebendo plena luz do sol, ou luz refletida pelo cartão branco, a sua principal fonte de iluminação é o céu azul. O terminador é a área situada entre a luz principal (o sol) e a luz de preenchimento (a luz refletida pelo cartão).

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Considerações Sobre Iluminação

Após muita pesquisa, encontrei esse tutorial no site http://www.itchy-animation.co.uk/light.htm e, pela qualidade da informação, vou traduzir e publicar aqui no meu blog.
Segue então o tutorial, aproveite.

LUZ – UM TUTORIAL DETALHADO

Introdução:

Parece haver pouquíssima informação detalhada disponível sobre o que parece ser, para mim, um assunto crucial para artistas de todos os tipos: luz, em todas as formas nas quais nós a encontramos diariamente. Li incontáveis livros tratando de arte tradicional e digital e o assunto luz parece ser sempre tocado superficialmente. Mas, qualquer um que quiser criar a ilusão da realidade terá de ter um bom entendimento sobre como a luz se comporta no mundo físico.

Os piores culpados, na minha opinião, são os livros didáticos 3d que repetem todas as mesmas e velhas fórmulas e deixam os artistas iniciantes muito pouco informados sobre a forma de iluminar suas cenas. O resultado é que a luz é mal compreendida e mal utilizada por artistas digitais, no seu conjunto. Fotógrafos e pintores têm necessariamente uma melhor compreensão da luz, apesar da luz ser um elemento crucial de qualquer arte. Sem compreender bem o que é, torna-se muito difícil de alcançar realismo, para não falar da atmosfera, do ambiente.

Nunca encontrei um artigo pormenorizado sobre a luz na internet, então, decidi escrever este. A maior parte do que eu digo aqui é baseado em minhas próprias observações, então, pode haver alguma imprecisão. Pode ser que isto seja tão óbvio que não precise de explicação, no entanto, parece pouco provável para mim, uma vez que uma observação muito atenta do mundo em torno de você é obrigatória para compreender exatamente como a luz se comporta em diferentes situações.

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Luz Refletida (Radiosidade)

Quando a luz atinge uma superfície, ela é refletida ou absorvida pela mesma, dependendo da cor da superfície. Um objeto branco irá refletir todos os comprimentos de onda igualmente, enquanto um objeto preto irá absorvê-los todos. Quando a luz branca atinge uma superfície vermelha, os comprimentos de onda azul e verde são absorvidos e os comprimentos de onda da luz vermelha são refletidos (estou usando apenas as cores primárias aqui, ao invés do espectro completo, por motivos de simplicidade).

Então, se a luz branca atinge uma superfície vermelha, os fótons refletidos por esta superfície serão vermelhos. Quando estes fótons atingirem uma superfície próxima, no seu caminho, estes a iluminarão com luz vermelha. Este fenômeno é chamado de radiosidade e os objetos adjacentes afetarão uns aos outros por causa disso.

A luz sendo refletida por estas palhetas de persiana está projetando a cor da madeira na parede.

A parte posterior do abdome desta abelha foi fortemente colorida pela luz vermelha da flor.

Enquanto a luz é refletida entre essas palhetas, a cor da madeira é intensificada pelo fato de a luz da mesma cor estar sendo refletida de volta para elas. O resultado é que a luz colorida e a superfície subjacente se combinam para criar uma versão da cor da madeira com brilho saturado.

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Porque a luz do céu é azul?

A luz visível é composta de minúsculas partículas chamadas fótons. Estas partículas têm diferentes comprimentos de onda em função da sua cor: a luz azul é composta de partículas com ondas mais curtas do que a luz vermelha, que é feita de partículas com maiores comprimentos de onda.

A luz branca do sol é composta de um espectro contínuo de cores que, convencionalmente, é dividido nas cores do arco-íris (com comprimentos de ondas progressivamente maiores : violeta, azul, azul-claro, verde, amarelo, laranja e vermelho). É a mistura dessas cores que produz o branco.

No entanto o que acontece quando a luz viaja através da atmosfera da Terra é que os comprimentos de onda de luz mais curtos são dispersados. A nossa atmosfera é composta de vários gases e, os átomos e moléculas dos quais estes são formados, ficam suspensos nela. Os fótons que viajam através da atmosfera se chocam fisicamente com essas partículas atômicas e as colisões desviam os fótons, fazendo-os tomar diversas direções. Comprimentos de ondas mais curtos são mais suscetíveis de serem desviados, por isso os fótons que são espalhados em todas as direções, por essas colisões, são predominantemente azuis.

Em um dia sem nuvens a luz azul espalhada pela atmosfera da Terra brilha sobre tudo ao nosso redor.

Maiores comprimentos de ondas de luz, como o vermelho, podem viajar mais longe na atmosfera sem serem desviados. É por isso que o pôr do sol é vermelho: quando o sol está baixo no céu, a luz precisa atravessar uma grossa camada de ar até chegar a nós, perdendo a maior parte do azul, que é desviado, chegando até nós predominantemente avermelhada.

A luz do sol brilha avermelhada, no pôr do sol, devido às ondas mais curtas do azul serem perdidas por dispersão. Note, porém, que o azul dispersado é refletido de volta no céu a leste e age como luz de preenchimento em frente às ondas.

É por causa do efeito criado pela dispersão dos fótons de luz azul em todas as direções que a atmosfera possui a cor azul brilhante visível do espaço. Essa luz azul é forte o bastante para iluminar áreas que não recebem a luz do sol diretamente, permitindo que você continue vendo enquanto estiver em uma sombra aberta.

As sombras nesta foto têm um forte tom azul por estarem sendo iluminadas pela luz do céu.

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High Key (Alta Exposição) e Low Key (Baixa Exposição)

A forma que nós escolhemos para representar uma cena é algo subjetivo e aberto à interpretação. Muitas situações necessitarão de um equilíbrio entre luz e sombra, de tal forma que produzam um tom de cinza médio, pois é assim que percebemos algo como normal, ou natural. Porém, existem algumas situações onde a ordem natural das coisas tende aos extremos de luz ou escuridão, como ocorre, por um lado, na neve ou na neblina, e por outro, na escuridão da noite. Alternativamente, um artista pode escolher enfatizar um desses extremos para gerar impacto visual, ou para transmitir um sentimento específico.

High key (Alta Exposição)

As imagens em High Key, ou simplesmente em alta, tem uma predominância de branco ou tons muito suaves, tendendo a aparentar leveza e suavidade. A iluminação em alta é geralmente (mas, não sempre) suave e os detalhes são reduzidos. Na natureza, a iluminação em alta é encontrada na névoa e na neve, onde mesmo as sombras são suaves em função da quantidade de luz refletindo em todas as direções.

A absoluta simplicidade dessa imagem se deve à limitada palheta de cores utilizada: branco, alguns tons escuros de cinza e preto.

Low key (Baixa Exposição)

Low key, ou simplesmente baixa, tem em sua própria natureza uma quantidade muito reduzida de luz. Geralmente o contraste é muito intenso e os brilhos são muito fortes. A iluminação em baixa pode criar atmosferas bastante melancólicas, e, geralmente, são utilizadas para produzir esse efeito. A situação mais óbvia para a iluminação em baixa é a noite, mas, também pode ser encontrada em outras situações, como em tempestades ou em interiores.

A dramaticidade desta imagem é enfatizada pela iluminação em Low Key.

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