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光 详细教程-- -- 1 1 第11章：基础 通过这篇文章，我将使用一个白色纸版的背景和一个白色球体的图片来展示光线在每天不同的环境中的行为。 上面的图像时一个阳光充足的下午。主要的光线来源是太阳，而蓝色的天光供了一个非常具有特点的第二光源。 有些光线在白色纸板和球体上反弹作为第三个光源。 最亮的光线来自太阳，同时它是一个面积很小的光源并发出白色光线，从而使其产生了边缘很锐利的阴影。第二光 源-蓝天，它是一个非常大的光源，使得产生了非常柔和的阴影（在许多情况下都被来自太阳的光线而掩盖了）。我将在 后面更详细讲解光源与阴影形态的关系，但现在，你只需要记住越小的光源对应的是边缘锐利的阴影。 来自蓝天的光线具有非常强的色彩从而影响了整个场景中的物体。球体挡住了来自太阳的白色光线所产生的阴影， 之所以它是蓝色是因为它被蓝色的天光所照明。在白色球体没有面朝太阳光的部分呈现蓝色色相也是因为它被蓝天所照 亮。 最后，当纸板与球体在蓝色的天光下白色物体将产生反射，它们之间反射的光线同样会呈现蓝色（即使纸板和球体 都是白色的）。相比距离更远的物体，表面越接近将会接受到更多的反射光。球体的底部区域比中部区域亮就是因为底部 区域相距白色卡片更近。 在这个图片中颜色最暗的区域是阴影部分的根部以及球体上太阳光与阴影交接的地方：这片区域通常被叫做明暗交 界线。阴影部分的根部颜色很暗是因为在这里既没有接受到太阳光同时球体也遮挡住了大部分天光以及反射光。在阴影 的另一端相对更亮是因为在那里能接受到更多来自天空的光线以及球体的反射光线。 为什么明暗交接线是球体上颜色最深的区域？ 部分原因是受对比度的影响，这片区域距离面朝太阳光的部分的亮部如此近使得它看起来要更暗一点。所以不像球 体的其余部分区域那样，在这里既接收不到太阳光的照射，也接收不到来自纸板的反射光，它仅仅只是被蓝天所照明。 这片区域通常在主光（太阳光）和补光（来自纸板的反射光线）之间。 为什么来自天空的颜色会是蓝色？ 可见光是由非常小的粒子组成的，称之为光子，这些粒子有着不同的波长从而决定了它们的颜色：蓝色光线包含着 波长更短的粒子，然而红色光线则由波长更长的粒子所组成。 来自太阳的白光是由一个连续的光谱组成的,一般来说,颜色分为彩虹所呈现的颜色(与逐步变长的波长对应:紫、靛 蓝、蓝色、绿色、黄色、橙色和红色)。就是这些颜色的混合而产生白色的光线。 那么，当光线传过地球的大气层的时候发生了什么事情呢？波长相对更短的光线被散射开了。我们的大气层由各种 各样的粒子和分子组成，它们的形成使得将光线被阻止在其中。光子在穿越大气层时会与分子产生碰撞，这导致光子偏 离并向其他方向反弹。波长越短的光子偏离越严重，所以在碰撞下向各个方向散射的光子主要是蓝色的光线。 一个晴朗的天空，蓝色散布的大气环境照射着我们周围的所有事物 波长相对更长的光线，比如红色，它能在穿过大气的时候传播的更远而没有被散射开。这就是为什么日落的时候会 呈现红色：在太阳光穿过更浓的空气到达我们的时候，太阳在相对较低的位置，大量的蓝色光线在散射的时候被丢失了， 仅仅剩下红色的光线。 太阳光在夕日落时发红是因为短的蓝光波被散射消耗了。*要注意被散射了的蓝光在东面的天空反射回来并在朝向我们 的浪上漫射。 在各个方向上反弹的蓝色光子造成了大气发蓝的效果，在空间中能够非常清楚的看到这个效果。蓝色光足以照亮阳 光不能直接照射到的区域，因此在叫开阔的的阴影处你仍然能看到这种蓝色的光线。 照片中的影子带有强烈的蓝光色因为它们被蓝天照射。 光的弹射 当光线射到某个表面就会被反弹或被吸收，这个由表面的颜色决定。一个白色的物体会平均地反射所有波长的光线， 反过来一个黑色的物体会吸收所有波长的光线。当白光射中一个红色表面，蓝和绿波长的光被吸收而红色光被反弹（为 了简单在这里我只是用基本色说明，实际上是连续的频带）。 所以说如果白色光射中一个红色的表面，这个表面反弹的光即是红色光。当这些光子射中反弹路径中的下一个表面 时，就会以红色光照亮它。这种现象叫做辐射（译：类似CG 中的ColorBleeding），相邻物体的颜色就会因此呈现出相 互影响的效果。 反射自百叶窗的光把木头的颜色投到墙上。 这只蜜蜂的后腹部被反射自红衬的红色