Licht : een stukje theorie
Bijgewerkt op: 22 mrt. 2021
Licht, het onderwerp van iedere foto.
Het klink op het eerste zicht misschien gek, maar uiteindelijk heeft iedere foto het zelfde onderwerp : licht. Een fototoestel is eigenlijk niets anders dan een toestel dat licht door een systeem van lenzen op een sensor laat vallen, die op hun beurt dat licht omzet in een elektrisch signaal wat dan digitaal wordt opgeslagen. Iedere foto is dus een weergave van een bepaald patroon aan licht.
Er valt over de fysica van licht enorm veel boeinde dingen te vertellen. Als fotograaf hoef je zeker niet diep in die fysica te duiken. Je hoeft je rekenmachine niet boven te halen en je hoeft geen ingewikkelde formules uit te rekenen. In dit artikel probeer ik een aantal eigenschappen van licht zo eenvoudig mogelijk voor te stellen, zodat je beter begrijpt hoe je met licht kan werken.
Licht beweegt zich in een rechte lijn voort.
Hoewel deze bewering voor astro-fysici niet 100% correct is, mag je er onder normale omstandigheden vanuit gaan dat licht zich in de lucht in een rechte lijn voortbeweegt. Licht gaat dus niet zomaar achter een hoekje om. Het mooiste voorbeeld zijn de laserstralen die je kent uit de discotheek. Wat heeft dat te maken met flitslicht? Door de lijn van het licht te volgen, kan je bepalen waar licht en schaduwen gaan vallen.
Licht gaat bijna oneindig snel.
Licht beweegt zich voort aan een snelheid van 299792458 m/s. In één seconde reist het licht ongeveer 7,5x de omtrek van de aarde. En als fotograaf werken we hooguit over een afstand van enkele meters. Dus tussen het moment dat het licht aan de bron vertrekt, en het op de sensor van de camera toekomt, zijn amper enkele nanoseconden verlopen. Verwaarloosbaar dus. Ook als we het licht van verschillende flitsers laten komen, of laten reflecteren, gaat dat zo snel, dat we kunnen stellen het licht nergens vertraging oploopt.
Licht heeft een golflengte die de kleur bepaalt.
Licht is een elektromagnetische golf, net zoals radiogolven, microgolven enz... Het kleine stukje van het spectrum dat wij kunnen zien, noemen we dus zichtbaar licht. De golflengte bepaalt de kleur van het licht. Zo heeft rood licht een langere golflengte dan blauw licht.
De Witbalans.
Wit is een mengeling van de basiskleuren rood, groen en blauw. Maar de ene lichtbron is wat roder, een andere wat blauwer.
Onze hersenen zijn creatief genoeg om in de meeste omstandigheden de juiste witbalans te vinden, ongeacht de gebruikte lichtbron. Een fototoestel is een digitaal dom toestel dat totaal geen creativiteit in zich heeft. Het is dus als fotograaf van het grootste belang hier rekening mee te houden om een juiste kleurweergave in je foto te krijgen.
Licht wordt gereflecteerd wanneer het ergens tegenaan botst.
Licht gaat dus rechtdoor, behalve als het ergens tegenaan botst. Een spiegel is het beste voorbeeld. Hou er dus rekening mee dat er niet alleen direct invallend licht, maar ook gereflecteerd licht meespeelt in de opbouw van de belichting van je onderwerp.
Licht neemt de kleur op van het oppervlak waarop het weerkaatst.
Hou er niet alleen rekening mee dat (wit) licht weerkaatst op oppervlaktes, maar ook dat het de kleur van dat oppervlak overneemt. Dankzij deze eigenschap zien wij de dingen rondom ons in kleur en kunnen we ze fotograferen. Wanneer je een rode muur gaat gebruiken om licht op te bouncen (weerkaatsen), zal er dus rood licht van die muur worden gereflecteerd. Een zwarte muur of doek zal het meeste licht absorberen en nauwelijks licht weerkaatsen. Het lijkt heel evident, maar als flitsfotograaf moet je dit wel weten.
De omgekeerde kwadraatregel.
In het Engels noemen we dit de inverse square law. Het lijkt ingewikkeld, maar eens je die regel begrijpt, kan je die heel erg goed gebruiken in je flitsfotografie. In mensentaal wil de regele zeggen dat het licht exponentiëel (heel snel) zwakker wordt naarmate je verder van de lichtbron weggaat.
Ik leg het je uit aan de hand van onderstaande tekening. Het is geen exacte fysica berekening, maar tracht het je even zo voor te stellen : een lamp geeft een bepaalde hoeveelheid licht. De instensiteit van licht zou je je kunnen voorstellen als het aantal lichtstralen per m².
Wanneer we op 1m van de lamp meten, gaan we een bepaalde intensiteit, een bepaalde hoeveelheid licht meten.
Hoe verder we van de lamp weggaan, hoe meer het licht zich moet gaan verdelen in de ruimte. Die zelfde hoeveelheid lichtstralen moet zich over een grotere oppervlakte verdelen. Daardoor hebben we minder stralen per m². Hoeveel minder?
Verdubbelen we de afstand, dan hebben we niet de helft van de hoeveelheid licht, maar amper een kwartje. Dus 2x zo ver = 1/2² ofwel 1/4 minder licht. Op 2m afstand van de lamp zullen we dus maar 1/4 van de hoeveelheid licht meten dan wat we op 1m van de lamp meten.
Gaan we op 3m afstand van de lamp meten, dus 3x zo ver, dan zal de intensiteit met een factor 1/3² of 1/9 van de intensiteit.
