środa, wrzesień 26, 2018

Więcej Światła

 gabki rurki mjawww  

Jeszcze jedno znaczenie tych słów odkrywają wszyscy, którzy zajmują się filmowaniem pod wodą.

Jakie oświetlenie będzie wystarczające abym mógł filmować pod wodą? – To pytanie często zadają Ci, którzy rozpoczynają karierę podwodnego filmowca. Na takie pytanie trudno odpowiedzieć jednoznacznie. Profesjonalni podwodni filmowcy nierzadko dysponują bateriami reflektorów o mocy nawet powyżej 10 000 Watów zasilanymi z powierzchni wody. Co więc powiedzieć tym, którzy mogą kupić jeden – dwa reflektory 50 lub najwyżej 100W ? Można powiedzieć: filmujcie bez sztucznego światła!

Aby szybciej zrozumieć kiedy jest to możliwe, kiedy da nikłe efekty a kiedy użycie sztucznego światła jest absolutnie konieczne – przypomnijmy sobie kilka podstawowych informacji na temat rozchodzenia się światła – a w szczególności w takim ośrodku jakim jest woda.

Woda jest ośrodkiem zupełnie innym niż otaczające nas na co dzień powietrze. Promień świetlny może przebywać w powietrzu duże odległości bez większych zakłóceń. Zupełnie inaczej jest w wodzie. Woda 800 razy bardziej gęsta niż powietrze sprawia, że promień świetlny porusza się w niej znacznie wolniej. Jest szybko rozpraszany a jego składniki pochłaniane przez wodę. Traci w niej szybko swoją intensywność, barwę i stopień skupienia.

ODBICIE

Światło padając na jakiś obiekt może zostac przez ten obiekt odbite ( lustro) pochłonięte ( ciało idealnie czarne) lub też częściowo odbite i częściowo pochłonięte.

Powierzchnia wody przypomina lustro. Część padającego na wodę światła dostanie się do wnętrza wody a część niestety się odbije i wróci do atmosfery. My filmując pod wodą wykorzystamy tylko tę część, która przeniknie barierę powietrze – woda i oświetli filmowane obiekty. Im mniej światła się odbija od powierzchni wody tym dla nas lepiej. Przy oświetleniu w dużej mierze punktowym jakim jest słońce w bezchmurny dzień najlepiej jest wtedy, gdy promienie padają na wodę możliwie prostopadle. Stąd już prosty wniosek, że najlepszym momentem do filmowania jest pora roku gdy słońce jest najwyżej nad horyzontem a więc lato w godzinach między 10 a 14. Oczywiście sprzymierzeńcem będzie również spokojna powierzchnia wody. Gdy słońce przykryte jest chmurami godzina filmowania nie ma takiego dużego znaczenia bo „całe niebo” oświetla wodę a promienie padają na nią pod wszystkimi możliwymi kątami praktycznie niezależnie od pory dnia. Mimo to, jednak około południa będzie prawdopodobnie najjaśniej.

Filmując pod wodą często używamy światła pochodzącego z naszych podwodnych lamp. Światło takie biegnie od lampy do filmowanego obiektu i po odbiciu się od niego wraca w kierunku obiektywu kamery. Niestety bywa tak, że światło to zanim dotrze do obiektu wcześniej odbija się od różnych małych cząstek zawieszonych w wodzie. Będzie to plankton, ziarenka piasku czy tez drobne rośliny pływające w wodzie. Na filmie da nam o efekt „śniegu”, który prawdopodobnie całkowicie zepsuje nam nawet najpiękniejsze ujęcia.

Jak temu zaradzić?

Po pierwsze:

Filmujmy w czystej wodzie. Bardzo często to właśnie my lub inni nurkowie są przyczyną wzniesienia mułu lub innych zanieczyszczeń w wodzie. Opanujmy pływalność i technikę pływania tak aby poruszając płetwami nie wzbudzać zanieczyszczeń.

Po drugie:

Jak wiemy kąt odbicia promieni od powierzchni jest równy kątowi padania na nią. Jeżeli tak jest, to umieszczając nasze reflektory blisko osi optycznej obiektywu spowodujemy, że promienie biegnąc do przodu odbiją się od fragmentów zawiesiny i wrócą do obiektywu dając fatalny efekt. Rozstawmy więc nasze reflektory możliwie daleko od obiektywu. Jeżeli użyjemy odpowiednio długich ramion to nasze zdjęcia filmowe będą o wiele lepsze.

ZAŁAMANIE

Promienie świetlne przekraczając barierę ośrodków o różnych gęstościach ulegają ugięciu i załamaniu. Zjawisko to jest podstawą działania soczewki, pryzmatu i wielu innych przyrządów optycznych. Zastanówmy się jak światło dociera do naszych oczu podczas nurkowania. Promienie świetlne, które penetrują wodę docierają do szkła naszej maski. Tutaj na granicy woda – szkło następuje pierwsze załamanie. Następnie promienie przechodzą ze szkła do powietrza wewnątrz maski ( 2 załamanie) a następnie do soczewki naszego oka ( 3 załamanie). Jak widzimy promienie świetlne wielokrotnie zmieniają tor swojego biegu zanim dotrą do naszego oka. Powoduje znany nam efekt powiększenia rozmiaru i pozornego zbliżenia przedmiotów obserwowanych pod wodą. Musimy o tym pamiętać gdy filmujemy. Zwykle nie ma problemu z ustawieniem ostrości – na ekranie wizjera kamery widzimy czy obraz jest ostry czy nie. Nawet przy ręcznym ustawianiu ostrości jest to stosunkowo łatwe i nie nastręcza większych problemów. Trochę inaczej jest z oświetleniem. Pamiętajmy, że jeżeli nawet wydaje się nam, że filmowany obiekt jest blisko to jest to efekt pozorny i sprawdźmy, czy moc naszych świateł jest dostateczna do oświetlenia obiektu jednak o ¼ bardziej odległego niż nam się wydaje. Ta niewielka różnica powoduje jednak dużą zmianę w natężeniu oświetlenia. Natężenie będzie 56.25% słabsze. Jest to dużo. Natężenie oświetlenia zależne jest od kwadratu odległości źródła światła od obiektu.

Dodatkowym problemem jest zafałszowanie skali. Ryba, która wydaje się być długości 30 cm tak na prawdę ma niewiele ponad 20. Zastanówmy się czy filmując scenę, szczególnie w dużym zbliżeniu, nie warto w kadrze umieścić jakiegoś obiektu, którego wielkość dla widza byłaby oczywista. Będzie to dobrą skalą porównawczą dla rozmiarów głównego tematu. Postać nurka obok pięknego koralowca lub ręka trzymająca latarkę oświetlającą raka pustelnika powiedzą widzowi o ich rozmiarach. Oczywiście możemy także pokazać widzowi pięknie „tańczące” krewetki, które w dużym zbliżeniu, gdy wypełnią cały ekran będą sprawiały wrażenie delikatnych ale ogromnych zwierząt. Dopiero na końcu tej fascynującej sceny robimy odjazd zoomem i pokazujemy, że maska przyglądającego się tej scenie nurka jest o wiele większa od maleńkich krewetek, które jeszcze przed chwilą sprawiały wrażenie tak wielkich postaci.

Bądźmy kreatywni.

POCHŁANIANIE

Światło słoneczne nazywamy światłem białym. Wydaje się nam, że nie ma żadnego koloru a tak na prawdę jest mieszaniną wszystkich barw. Każdy odrębny kolor to inna długość fali świetlnej. Mówimy inaczej, że światło białe ma wiele barwnych składników. Gdy jakiegoś zakresu barw zaczyna brakować lub inne są zbyt intensywne mamy do czynienia z zafarbem. Na przykład na dyskotece gdy DJ zgasi wszystkie światła i zaświeci tylko niebieski reflektor zobaczymy osoby i przedmioty w różnych odcieniach błękitu. Brak będzie innych barw. Skąd by się maiły wziąć? To, że widzimy czerwoną czapkę krasnala oznacza, że jego czapka odbija składnik czerwony z białego światła, którym jest oświetlona. Inne barwy są pochłaniane. Jeżeli teraz do oświetlenia użyjemy tylko światła niebieskiego to czapeczka nie będzie miała co odbijać i wyda nam się zupełnie czarna.

Właśnie tak się dzieje gdy światło przechodzi przez wodę. Wiemy, woda pochłania jego składniki i najszybciej zaczyna brakować fal o największej długości – czyli barw „ciepłych”. Najgłębiej przenikają składniki niebieskie i wraz z głębokością świat zaczyna wyglądać tak, jakby był oświetlony tylko niebieskim reflektorem. Czerwone barwy zanikają na głębokości około 4.5-6 m. Kolor żółty przeniknie do głębokości 12 – 20 m, zielony do 23 a poniżej 30 metrów wszystko będzie wyłącznie w kolorze niebiesko – zielono – szarym a jeszcze głębiej granatowo – czarne. Do pewnego stopnia sytuację poprawia zarówno balans bieli w kamerze i w o wiele większym stopniu doskonałość naszego mózgu. Kamera do pewnej niewielkiej głębokości ( 4-6m) może skompensować zabarwienie obrazu na niebiesko. Osłabi właśnie ten kolor przez co czerwień wyda się bardziej intensywna. Niestety głębiej, gdy brakuje już odpowiednich składników światła, osłabianie niebieskiego będzie miał tylko ten skutek, że cały obraz stanie się ciemniejszy natomiast „ciepłe” barwy się nie pojawią. To kres możliwości automatyki kamery i do sfilmowania pełnych barw potrzebne nam będzie dodatkowe oświetlenie zabrane ze sobą pod wodę. Trochę inaczej jest z naszym widzeniem. Mózg potrafi o wiele lepiej kompensować brak kolorów i nawet na głębokości 20 –30 m w przejrzystej wodzie możemy zobaczyć pewne odcienie czerwieni. Dlatego też filmując kierujmy się bardziej tym co widzimy w wizjerze kamery niż patrzeniem bezpośrednim na kadr.

Efekty tu omówione pojawiają się nie tylko w kierunku pionowym – gdy zwiększamy głębokość ale także nawet na płytkiej wodzie w kierunku poziomym – gdy zwiększamy dystans od filmowanego obiektu. Pochłanianie zależy bowiem od grubości warstwy wody, przez którą wędrują promienie niezależnie od kierunku. Przeanalizujmy jeszcze raz jaka jest droga promieni świetlnych zanim dotrą do obiektywu naszej kamery:

  • z powierzchni pionowo w dół poprzez warstwę wody do filmowanego obiektu
  • po odbiciu od obiektu wędrują przez poziomą warstwę wody do obiektywu.

Na przykład jeżeli filmujemy na głębokości 12 metrów obiekt z odległości ocenianej przez nas na 4 metry to promienie światła pokonują dystans około 17 metrów ( 12m + (4m+25%)) i większość barw nawet w czystych wodach Adriatyku zniknie.

Pamiętajmy, że im bardziej się zbliżymy do filmowanego obiektu tym większa szansa na zarejestrowanie pełniejszych barw.

FILTRY BARWNE

W video-filmowaniu występują dwa podstawowe typy barwnych filtrów. Do wody błękitnej (większość ciepłych wód) i do wody zielonkawej (jak na przykład w polskich jeziorach czy Bałtyku). Pierwszy z nich ma oznaczenie UR/PRO a drugi UR/PRO GR. Najlepiej jeżeli filtr zainstalowany jest we wnętrzu obudowy i za pomocą zewnętrznego manipulatora można nim przysłaniać obiektyw. Jednakże stosowanie filtrów jest sprawą niezwykle delikatną. Kamery różnie będą reagowały na ich użycie. Najczęściej użycie filtra barwnego poprawia kontrast i daje lepsze odwzorowanie barw ale tylko w określonym zakresie głębokości. Nie powinno się stosować żadnych filtrów do głębokości 4,5m. Automatyczna kompensacja balansu bieli w kamerze w zupełności da sobie tutaj radę. Filtr można stosować w zakresie głębokości od 4,5 do 15 metrów. Na większych głębokościach stosowanie filtru nie ma sensu. Ja osobiście nie stosuję żadnych filtrów.

Inną metodą filtrowania w celu poprawienia jakości nagrania jest stosownie filtrów cyfrowych na etapie komputerowej obróbki i montażu video.

Niezależnie od tego jaki filtr zastosujemy, róbmy to bardzo rozważnie. Wypróbujmy jego stosowanie w różnych warunkach zapisując warunki naświetlenia na tabliczce. Precyzyjne porównanie informacji zapisanych na tabliczce z jakością nagranego materiału da nam podpowiedź kiedy i czy w ogóle będziemy używać filtru.

Jak już pisałem poprzednio w odcinku o kamerach czasami będzie nam zależało na takich ciemnoniebieskich lub zazielenionych zdjęciach. Jeżeli chcemy oddać atmosferę mroku głębin lub naturalny kolor wody naszego Bałtyku to nie kompensując barwy uzyskamy zamierzony efekt. Film będzie bardziej autentyczny. 

swiatlo 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

koralowiec
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

swiatlo 4

 

RODZAJE OŚWIETLENIA

W filmowaniu pod wodą rozróżniamy trzy podstawowe rodzaje źródeł światła:

  • Światło zastane – naturalne
  • Światło sztuczne
  • Światło mieszane

Światło naturalne

Najlepsze i najłatwiejsze w użyciu jest światło naturalne. Posiada ono dużą intensywność szczególnie przy powierzchni lecz niestety większość jego zalet znika wraz z głębokością.

Zachęcam jednak do wykorzystywania oświetlenia naturalnego. Najpiękniejsze zdjęcia uzyskamy na płytkiej wodzie do ok. 5 metrów głębokości. W różny sposób możemy wykorzystać światło zastane.

Jako światło główne wypełniające nasz plan – gdy słońce nad wodą będziemy mieć za plecami.

Jako światło kontrowe gdy będziemy filmowali „ pod słońce”.

Każdy z tych sposobów da inny ciekawy efekt. Wykonajmy szereg próbnych ujęć a własne doświadczenie podpowie nam jak korzystać z tego światła.

Światło sztuczne

Istnieje wiele typów źródeł światła w reflektorach do podwodnego filmowania. Dwa najbardziej popularne to:

  • klasyczna żarówka halogenowa
  • żarówka halogenowa IRC ( Infra Red Coating)
  • lampa o wysokiej intensywności wyładowania tak zwany HID ( High Intensity Discharge)
  • białe diody LED

Żarówki halogenowe

Źródłem światła jest tutaj drut wolframowy rozgrzany do wysokiej temperatury przez przepływający przez niego prąd. Kwarcowa bańka w kształcie walca otaczająca żarnik wypełniona jest halogenkami. Żarówka taka daje jasne cieple światło. Jego temperatura barwowa zawiera się w granicach 3000 - 3400 oK a więc jest przesunięta w kierunku barw czerwonych. Wadą tego typu żarówek jest to, że duża część dostarczonej do niej energii zamieniana jest na ciepło oraz promieniowanie podczerwone zupełnie dla nas bezużyteczne. W amatorskim filmowaniu stosuje się reflektory podwodne o mocach żarówek od 50 do 150W. Wymagają one akumulatorów o stosunkowo dużej wydajności prądowej dochodzącej do 13 amperów.

Inną odmianą tego typu żarówek są nowoczesne

Żarówki halogenowe IRC

Konstrukcja tego typu żarówek nieznacznie odbiega od poprzednio omówionych. Bańka żarówki wykonana także ze szkła kwarcowego i ma kształt kuli. Jej powierzchnia pokryta jest specjalną warstwą odbijającą dużą część promieniowania podczerwonego z powrotem do wnętrza żarówki i dzięki kulistemu kształtowi promienie te skupiają się na drucie żarnika. Dzięki takiemu zabiegowi uzyskano dwa korzystne efekty: mniej ciepła tracone jest na zewnątrz a ciepło to użyte jest do wtórnego ogrzania włókna żarówki co powoduje, że mniej energii elektrycznej potrzeba do uzyskania tej samej temperatury żarnika jak w „zwykłej” żarówce halogenowej. Dodatkową zaletą tej żarówki jest to, że barwa światła jest mniej żółta i bardziej zbliżona do światła dziennego. Żarówki IRC przy tej samej mocy jak klasyczne halogeny zużywają około 20% mniej energii. Temperatura światła wynosi 3000 - 4000 oK

Lampy wyładowcze HID

Najbardziej ekonomiczne i najmocniejsze światło do filmowania pod wodą. Źródłem światła w tego typu lampie jest zjonizowany gaz. Palnik tej lampy to rurka kwarcowa z zatopionymi w niej dwoma elektrodami. Rurka wypełniona jest xenonem pod zwiększonym ciśnieniem. Oczywiście nie łatwo zmusić prąd aby przepłynął przez taki izolator. Do rozpoczęcia przepływu prądu musimy do elektrod przyłożyć bardzo wysokie napięcie. Zimna lampa wymaga napięcia kilku tysięcy volt natomiast co dopiero wyłączony i gorący palnik będzie potrzebował napięcia kilkunastu tysięcy volt. Gdy już gaz zostanie zjonizowany i rurka zacznie świecić napięcie musi zostać obniżone tak, aby płynący prąd nie przekraczał maksymalnej dopuszczonej dla danego palnika wartości. Wszystko to dzieje się automatycznie i jest realizowane przez specjalny układ elektronicznej przetwornicy wysokiego napięcia nazywanej z powodu pewnych zaszłości historycznych balastem. Lampy typu HID mają sprawność około 5 razy lepszą od żarówek halogenowych a więc przy tej samej jasności jak porównywalna żarówka halogenowa zużywają około 5 razy mniej energii. Można powiedzieć że HID o mocy 21 W świeci tak jak 100W halogen. Niestety ich cena jest znacznie wyższa nie tylko ze względu na bardziej skomplikowaną technologię wytwarzania palników ale także dlatego, że musimy używać specjalnych modułów elektronicznych. Lampy wyładowcze posiadają także dobrą temperaturę barwową zawierającą się w przedziale od 5000 do 11000 oK. Decydując się na zakup reflektora HID upewnijmy się jaką temperaturę barwową ma użyty w nim palnik. Z mojego doświadczenia wynika, że lampy o barwie około 5000 do 6000 oK dają najlepsze efekty. Typowe paliki używane w samochodowych reflektorach xenonowych mają zbyt niebieskie światło.

Diody LED.

Od kilku lat dostępne są na rynku diody LED o białej barwie światła i wielu producentów zaczęło używać ich do produkcji latarek. W video filmowaniu ich zastosowanie jest raczej nikłe ze względu na stosunkowo niewielką jasność świecenia i punktowy strumień światła. Nawet najnowsza technologia tak zwanych jasnych diod LUMILED nie daje pożądanych efektów. Ich cena jest stosunkowo wysoka i budowanie matryc świecących do oświetlania większych powierzchni jest nie opłacalne. Jedynym ich zastosowaniem może być próba uzyskania specjalnych efektów na przykład przy filmowaniu w nocy oraz do doświetlania kadru przy niektórych ujęciach makro.

Oczywiście do zasilania reflektorów pod wodą niezbędne jest źródło energii. Mogą to być przewody zasilające ciągnięte z powierzchni, baterie lub akumulatory. Baterie jako bardzo drogie nie są stosowane natomiast zasilanie przewodowe występuje praktycznie wyłącznie w produkcji profesjonalnej. My najczęściej używamy akumulatorów.

Akumulatory

Akumulator jest urządzeniem gdzie wykorzystując specyficzne reakcje chemiczne możemy magazynować energię. Zachodząca w akumulatorach reakcja jest odwracalna więc akumulator po użyciu możemy powtórnie naładować. W oświetleniu nurkowym najczęściej mamy do czynienia z akumulatorami, których najważniejsze parametry pokazano w tabeli.


Parametry wybranych typów akumulatorów

Dane podano dla akumulatora wielkości AA

Ołowiowe Żelowe

Niklowo Kadmowe NiCd

Niklowo Wodorkowe NiMH

Litowo Jonowe LiIon

Litowo Polimerowe LiPoli

Pojemność znamionowa [mAh]:

400

800

1100

317

570

Napięcie znamionowe [V]:

1.2 – 1.42

1-1.3

1-1.3

2.75-4.1

3.6

Waga [g]:

20

22

26

18

15

Gęstość energii [Wh/kg]:

24

42

49

60

90

Gęstość energii [Wh/1dm3]:

53

120

170

150

210

Ilość cykli głębokiego rozładowania:

-

>200

>300

1200

>1000

Ilość cykli niecałkowitego rozładowania:

>1000

>200

>300

1200

>1000

Maksymalne ciągłe natężenie prądu rozładowania [A]:

>1

>5

>4

>2

>2

Maksymalne chwilowe natężenie prądu rozładowania [A]:

>7 / 5sec

>10

>10

>2

>9.5

Samorozładowanie w temperaturze 22oC [%/dzień]:

0.1

0.7

0.8

0.3

0.04

Jak widać z tego zestawienia nie każdy akumulator nadaje się do każdego typu lamp. Lampy pobierające prąd o dużym natężeniu będą wymagały akumulatorów o dużej wydajności prądowej. Do lamp halogenowych dobrym wyborem będzie akumulator NiCd, żelowy lub ewentualnie dobrze dobrany NiMH.

Do lamp HID polecałbym akumulatory LiIon lub najnowocześniejsze LiPoli. Te ostatnie zasługują na uwagę ze względu na to, że wymagają bardzo specjalnego obchodzenia się z nimi. Przy uszkodzeniu akumulatora, jego przeładowaniu lub zwarciu prawie na pewno wystąpi samozapłon z bardzo przykrymi konsekwencjami. Ja używam LiIon. Przy dużej pojemności mają niewielkie rozmiary i są lekkie.

Każdy typ akumulatora traci swoją znamionową pojemność przy obniżeniu temperatury. Dlatego pojemniki na akumulatory powinny być nie tylko wodoszczelne ale także dobrze termicznie izolować je od zimnej wody.

Pamiętajmy żeby dobrze zapoznać się z instrukcją obsługi naszych akumulatorów oraz sposobem ich ładowania.

Akumulatory NiCd, oraz NiMH ( w mniejszym stopniu) posiadają tak zwany efekt pamięciowy i powinny być rozładowane przed każdym ładowaniem. W przeciwnym razie bardzo szybko stracimy ich pojemność, którą można będzie odzyskać tylko poprzez powtórne „ formatowanie” ogniw. Pozostałe akumulatory nie posiadają tych ograniczeń i można je doładowywać w dowolnym momencie bez żadnych ujemnych konsekwencji.

Światło mieszane

Ten typ oświetlenia występuje najczęściej przy filmowaniu pod wodą. Jedyną sytuacją gdy tak nie jest to filmowanie nocne, w jaskiniach i innych przestrzeniach zamkniętych bez dopływu światła dziennego.

Zapraszam do następnego spotkania gdzie porozmawiamy o problemach związanych z zastosowaniem oświetlenia w praktyce filmu podwodnego. O świetle mieszanym czyli o balansowaniu oświetlenia naturalnego z oświetleniem sztucznym oraz o podstawowych zasadach kompozycji kadru.
 Swiatło 1
   

Najlepsze Kursy Nurkowe

  • 1