今天向朋友們介紹MAYA完美表現自然光，本教程是第一部分，介紹的內容屬于理論性知識，喜歡的朋友可以學習借鑒一下！

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介紹：

光的各種呈現狀態的知識，是我們經常要涉及的。在我看來，這對于所有美術家都非常重要，可是在這方面，似乎僅能找到極少的詳細資料。我讀過數不清的數碼藝術和傳統藝術方面的書，在關于光的問題上，似乎都只是淺淺的觸及。任何希望創造出實感表現的人都需要對光在物理世界中的行為方式有個好的理解。

我覺得罪首是那些三維方面的教科書，全部都是在重復讓人厭倦的相同的老公式，并讓初級藝術家們停留在對場景光創建的淺表認識上。結果就是數碼藝術家總體上對光的錯誤認識和糟糕的使用。攝影師和畫家非常需要對光的更好理解，因為光是所有美術的關鍵元素。沒有對它的理解就很難達到真實感，就沒有氛圍。

因為在互聯網上從來沒有找到過任何關于光的詳細文章，我就決定寫這樣一篇。絕大部分我所講的都是從我自己的探究中得來的，所以可能有各種不正確的地方。也許內容很淺顯得根本不需要解釋，但至少對我來說確實不是這樣的。因為這需要對周圍世界的仔細觀察，來領會究竟光在不同情況下的呈現方式是怎樣的。

部分1：基本原理

全文中我都會使用到這個白球在白板上的圖示來說明光在不同日常情況中的行為。

這里表現的是一個陽光明媚的午后。主要的光源是太陽，同時藍天提供了具有另一種特性的第二光源。一些在球與白板間反彈的光提供了第三光源。

最明亮的光從太陽而來，這是從范圍小的光源發射出來的白色光，它產生了邊界清晰的陰影。第二光源是藍天，它是一個范圍非常大的光源，帶來的結果是非常柔軟的陰影（譯：就是邊界非常模糊）（一些情況下基本上全被太陽發出的直射光效果所掩蓋了）。以后我會講到關于光源和影子尺寸的更細致的內容，但是現在就請記住光源越狹小，陰影越堅硬（譯：就是邊界清晰）。

在這個場景里，來自藍天的光給每個物體都投射上了很強的顏色。。球投下的影子是藍色的因為它被藍天照射了，而因為球背向太陽的一面被球自身遮掉了來自太陽的白光，球上沒有被陽光直射的部分也顯示出了藍色調，這同樣因為是被藍天所照射。

最后，在板與球之間反射的光是明顯偏藍的（盡管板和球都是白色的），因為是藍色的天空光被白色物體反射。相距較近的表面比相距較遠的表面更能接收到這種被反射過來的光，所以球的底部要比球的側部顯得更亮，因為離白板更近。

圖片中最暗的區域是投射陰影的深處和球上陰陽分界的地方：這個地方叫做明暗交界線。投射陰影的深處非常暗因為它不能接受到陽光，并且球還把它從天空光與反射光中掩蓋了起來。投影的另一端顯得較亮，因為它能接受到更多天光和球的反射光。

為什么明暗交界線是球上最暗的區域？

部分地是因為對比鮮明造成的，距離球上朝陽很亮的一端太近讓它看上去更加的暗，，但是也因為它接受到白板的反射光更少。不同于球上的其余的接受到全陽光照或白板反光的部分，它的主要光源是藍天。它是介于主光源（太陽）和漫反射光（白板的反光）之間的部分。

為什么天空的光是藍色的？

可見光是由叫做光子的微小粒子構成的，這些粒子依光色有不同的波長：藍光包含較短波長的光子，反過來紅光是由較長波長的光子構成的。

太陽的白光是由連續頻譜的色光組成的，一般地，分為彩虹中的幾種顏色（由逐漸加長的波長構成：紫，青，藍，綠，黃，橙，紅）。這些顏色混合而成白色。

然而當陽光穿過地球大氣時，較短波長的光被散射。我們的大氣是由很多氣體和原子、分子構成的，懸浮于其中。光子穿越大氣時與這些微小粒子相撞，會將光子偏轉到其它方向。較短波長的更容易被偏轉，所以這些光子被碰撞散射到所有的方向，即明顯地呈現出藍色。

在一個沒有云的白天，藍色光被地球大氣散射，照射到我們周圍所有的物體上。

較長波長的光，比如紅色，能夠在大氣中穿越更遠而不被散射。這就是為什么日落是紅色的：因為當太陽在天空的高度低時，陽光穿越更厚的大氣層才到我們這里，很多藍色光在散射中消耗了，剩下的光明顯地呈現紅色。

太陽光在夕日落時發紅是因為短的藍光波被散射消耗了。*要注意被散射了的藍光在東面的天空反射回來并在朝向我們的浪上漫射。

在各個方向上反彈的藍色光子造成了大氣發藍的效果，一個在太空清晰可見的效果。藍色光足以照亮不在陽光直射下的區域，因此在開敞的蔭蔽處你仍然能看到（藍光色）。

照片中的影子帶有強烈的藍光色因為它們被藍天照射。

光彈射

當光線射中一個表面就會被反彈或吸收，有表面的顏色決定（譯：物體的顏色就是表面對可見光的作用特性）。一個白色的物體會平均地反射所有波長，反過來一個黑色的物體會吸收所有波7長。當白光射中一個紅色表面，藍和綠波長的光被吸收而紅色光被反彈（為了簡單在這里我只是用基本色說明，實際上是連續的頻帶）。

所以如果白色光射中一個紅色的表面，折耳根表面反彈的光子即是紅色光。當這些光子射中反彈路徑中的下一個表面時，就會以紅色光照亮它。這種現象叫做輻射，相鄰物體的顏色就會因此呈現出相互影響的效果。

反射自百葉窗的光把木色投到墻上。

這只蜜蜂的后腹部被反射自紅襯的紅色光強烈地上色了。

輻射常常是一個細微的效果，它卻對光的表現起到了很大的作用。在柔和或暗淡的光下，輻射可能不太明顯，但是在明亮的光下它能給被影響到的物體添加很多顏色。如果光是在顏色相同的物體之間反射，輻射的反彈光會把現有下層表面的顏色加強，創造出非常飽和的色，使得顏色發艷－有時你能在明亮的日光下看到這種現象。

由于光在這些木百葉板之間反彈，相同顏色的反彈回照使木頭的顏色被加強。結果是顯色的光和下層表面共同創造出一個現有木色之上熱烈飽和的色彩。

高調和低調

我們選擇怎樣去描繪一個場景是主觀的并依賴于詮釋的。絕大多數的情況會在明亮和陰暗之間有個平衡，這就產生一個平均或中度的灰色，這被我們認為是一般情況。

然而有一些情況是事物的自然規律趨向于明亮或黑暗中的一個極端，一如霧天或雪天，又如夜間。一個美術家可能會為了視覺沖擊或傳達特定的感受而選擇去強化這類極端狀態。

高調

高調的圖景有著占統治地位的白色或著非常亮的色調，并趨于看上去明亮而輕快。高調光照常常是（但不永遠是）柔和的，細節普遍低。自然中霧和雪中可以發現高調光照，這里即使是影子也因為大量的光在周圍彈射而很淺淡。

這個照片中突出的簡約由極少的色調創造出來：白色和一些暗灰色還有黑色。

低調

低調的圖景因其的屬性其中只有有很少的光照。對比常常高而光照很硬。低調光照能夠創造一個非常陰郁的氛圍并經常因此被使用。最典型的低調光照狀態是夜間，但是也能在其它情況下找到它，比如暴風雨或在室內。

白平衡

我們日常狀態下遇到的絕大多數的光源都有顏色，可是我們的大腦卻很善于把這些（顏色）濾除。當三基色光模糊地混合在一起時，我們的大腦就吧理解成白色。即便是在有很強顏色的光照下，我們也有能力去過濾由我們的眼睛接收的信息，這使我們以相對的方式理解它們，而不是絕對的方式。

對此最典型的說明就是使用數碼相機時打開了日光白平衡模式：這是一個會反映真實顏色的中性的設置。下面的例子，是我拍攝的以窗口作為光源的圖片。光是間接地來自陰天的天空，是相對中性的。

在下一張照片里，我關上了窗簾并使用了一個標準家用的60瓦白熾燈泡作為我的光源：

也許這幅圖里的顏色投射讓你驚訝，因為我們并不趨于去察覺鎢絲燈光是這樣的亮黃色/橙色。我們的大腦會轉換顏色以使它們和第一幅圖相似，但是這一次是相機繪出了正確的照片。

從屋外看鎢絲燈的照明就能顯現它真正的顏色，此處它看上去是亮橙色。

當我們站在光非常藍的開敞的陰影里，就發生很類似的情況。我們把光感知為中性的，但是如果我們退出去反觀陽光下的陰影處，藍色的投射會更加容易地被看到。有其它很多燈光投射強烈顏色的情況：熒光燈常常是綠色的，街道照明燈是很深的橙色，傍晚的日光由淺黃色逐漸變為深紅色等等...

在開敞的陰影里我們把光感知為中性的，但退出陰影處它就會顯現深藍色。

3點照明，和它為什么很混蛋

三維教科書經常敘述經典的3點照明設置，并鼓勵初學者們將它作為一種照明他們的場景的有效方式。它是起源于攝影照明的一個方式，并且它的一種好處是容易學和理解。它由在一側的一個明亮主燈，在對側的一個弱漫反射燈和用來給物體突出加亮邊緣的在物體后面的后燈組成。

這種設置的最大問題是它是故意的，并不能反映真實。后燈的只是在當你想尋找一種特別的效果時才應該使用，因為它（的效果）太藝術化并凸顯了。后燈很有效，但是它應該被鑒別地使用，而不是盲目的在所有的情況下應用。

3點照明簡單制造出的光照類型在自然中不存在，因此它看起來假。它在太多的教科書里被教到這個事實，也給它了舊觀念的意味，因此已變得讓人厭倦和無趣。

總之它跌出攝影師和電影導演的心愛已經很久了，所以你會很難在產品攝影或主流電影中看到它。如果你想要照明一個環境或者一個物體，那么在照明中嘗試一些你自己的創造性的想法將會好得多，并研究在自然中發生了什么，然后發明你自己的解決方案。

每個人都看到過那些依賴于公式化照明的攝影工作室標致的人像作品：他們看上去全都一模一樣，因為攝影師每次都使用同樣的照明。結果就是讓人厭倦的死氣沉沉的照片，如果你想要你自己的藝術作品并避免舊觀念化和標致式，就忽視掉教科書的公式并獨立思考。

我們看一個光源的方向會對我們對于它的知覺，對場景中的物體會怎樣呈現產生深刻的影響。選擇你的主光從哪個方向射來是你能做的最重要的決定之一，因為它會對一個場景怎樣呈現，對你的圖像傳達的情緒產生巨大的影響。

前置光照：

這里的光源是直接位于觀者視點的后面。它在閃光燈攝影中最常見到并且如果光源很硬它就常常是毫無吸引力的－－也有些例外的情況，在一些情況下柔和的前置光源會帶來非常有吸引力的圖像。

前置光照對顯現形態或肌理的幫助很小，因為陰影基本上都在視線中隱掉了，結果它能使物體看起來平面化。然而正因為這個原因，柔和彌散的前置光照在一些主題下也可以非常讓人喜歡，因為這個原因－－它能夠幫助隱蔽掉皺紋和瑕疵，因此在人像和產品攝影中很常被用到。

強的前置光照有著突拍的樣子：刺眼并非常沒有吸引力。

軟的前置光照掩蓋了形態。

前置光照能使一個場景看起來很平面，因為它不善于顯現形態和紋理。

側光照：

側光照對于展現形態和紋理是非常好的，給物體帶來一種三維效果。影子很顯著并且結果是對比會很強烈。側光照被用來給比如墻這樣的表面投上藝術性的影子，創造氣氛。一般來說側光照是有吸引力的并常常用在很多效果上：它是白天開始和結尾時出現的光照類型，在影片和攝影中同樣常見。

使用側光照潛在的缺點是圖像上那些陰影中的區域會失去，而且它會顯現皺紋一類的瑕疵。例如在人像攝影中它更多被用在男性上而不是女性上，因為它看起來很粗糙，特別是當影子的邊緣不是柔和的。

側光照能被用在很多效果上來顯現形態和紋理。

這個墻的紋理被斜射向它的夕陽光顯現出來。

這幅圖像上貫穿投射的長影子給它以深度和維度的感覺。

后置光照：

后置光照就是觀者在看向光源，物體被照亮的一側背向我們并呈現出剪影或是漫射光帶來的暗照明。它經常是一個高反差的情形，并常常看上去非常有氛圍和藝術性。如果光源相對于我們的看物體的視線有一個微小的角度，就會有顯示出他們的一個或多個邊緣的光邊，光越強這個邊緣就越顯著。

后置照明的場景常含有很多陰影，除非光源非常柔和。大多數時候的圖像會是一個顯著的暗上有一堆很藝術的光亮。這種情形下出現的邊緣亮光對于在影子上體現形態非常有用。這種光照類型的另一個特征是它顯現出透明、半透明和沿亮光邊緣的微妙細節。這種光照類型對于給一幅圖像帶來藝術性是非常有效的。

后置光照能使甚至最普通的物體看起來動人。

它也是顯示半透明的一種非常有效的方法。

剪影效果是后置照明場景的一般特征。

頂光照：

頂光照是一種有點不常見的情況，盡管在陰天的日光下常見。它也能在中午的陽光下、一些室內的和其它如舞臺照明的情況下遇見。在柔光下它是一種展現形態的有效方式。在強光下它因隱蔽掉它們下方大部分形態的藝術性的投影而帶來一種神秘的氣氛：例如人位于在強光的正下方會在在眼睛位置產生黑洞，因為他們的眼窩全在陰影中。

以我所知頂光照很少被藝術家使用，然而那并不是說它不應該被使用。對于陰天的日光它是最現實的設定，以整個天空作為一個巨大的漫射光源。它也是更具有藝術氛圍情形下的一種不常見的照明方案，事實上是它因能被用來創造一種不舒服的感覺而不常被見到。

從上方而來的柔和光是陰天天氣的特征。

從正上方照明一個人物能給出一個憂愁而陰險的神色。它強調了骨骼的結構和眼窩的深度。

底光照：

如果從正上方照明很罕見，那么從正下方這么做就更不尋常了。在自然的情景下如果某個人站在營火上方，或者拿著火把時這可能會發生。反射的光也能從下方而來，例如從水面。它能給甚至最熟悉的東西明顯地帶來一種奇怪的外表，因為通常時候看到的明和暗會被顛倒（想象一個人用火把從下方照他的臉：影子會出現顛倒）。

再一次地，正是這種光照的罕見能被用來制造效果。我們本能地識別物體看起來并不正確了，這會被用來以操縱光照來創造特殊的心情，傳達情感和回應。

底光照很罕見，但是能被用來制造不尋常的圖像。

從下方照明一個人物制造出一個幽靈般的奇特神色，甚至眼睛里的高光也因為它們的位置而看起來奇怪。注意光的角度同時也強化了皮膚的紋理。將它與上一節的圖片對比：同一張臉，只是燈被移動了，但是看起來彼此完全的不同。

教程結束，以上就是MAYA完美表現自然光的理論知識介紹，希望這篇教程能對大家有所幫助！