面光源は減衰しない?

物撮り時の光源の話です。

「点光源から発せられた光の強さは距離の2乗に反比例する」
これはよく知られてるし、感覚としてもよくわかることだけど、線と面の場合は違う。

  • 線光源は1乗に反比例し
  • 面光源は減衰しない

(線や面が無限に大きい場合)

物撮りの時は写真の端と端で明るさが変わってほしくない。だからこの減衰しないという特徴を取り入れたい。

つまり

  • フラッシュをバウンスさせる時は大きく照らす。(無限は無理なのでなるべく大きく)
  • 面光源は近くから照らす。(近いほど相対的に大きな光源になる) ※追記でほぼ否定
  • 点光源は遠くから照らす。(逆2乗のなるべく平らな区間を使う)

とすると、光のムラのない写真が撮れる。

(ちなみにどんな光源も近くから見れば面光源であり、遠くから見れば点光源。そうなると2番目と3番目の項目は矛盾してるようだが、これは近くと遠くが写真撮影のスイートスポットであり、中間のどこかに写真に一番ムラの出る「ダメスポット」があるということだと思う。頑張って計算すれば出るはず。)

もちろん最終手段は Lightroom のグラデーション補正です。

追記 頑張って計算した

上の話はサイズが無限であることが前提の話を感覚で繋げたから正確でなかった。数式にしてみた。

考えた結果、距離と明るさの関係はこう(式の導出を説明すると図も必要だし長くなる)

明るさ = ( 2/PI * arctan(a/2x) )^2    a: 面光源の幅

比率だけ見たいのでlogをとって

log( ( 2/PI * arctan(a/2x) )^2 )

このグラフ(下青)がどうやら光源から離れるほど一定で緩やかになる。
ということは面光源でも近くにスイートスポットはなくて、離せば離すほどムラがなくなるみたい…?
でもよくよく見ると左端がほんの少し丸まってる。面光源は近くから照らす事によるムラを減らす効果は厳密にはあるが、ほぼないレベル。ただ点光源と比べたら圧倒的に良い。

光源の幅が1の時のグラフ。黄色がlogの前。青がlog。 灰色がただの点光源(x^-2)のlogで、これと重なっていってるので計算式はあってそうなことが分かる。

このグラフから分かることをまとめると

  • 光源は大きければ大きいほうがいい
  • 撮影範囲は小さければ小さい方がいい
  • 光源から遠ければ遠い方がいい

11月の記録

01

Thelonious Monk のリズム、めちゃむずい。
https://www.youtube.com/watch?v=rEdtUOGCCnU

Hi-hat開き具合をフットペダルでコントロールしたい。作りたい。

02

藤本壮介。パリの高さ制限に浮いてる森。
https://www.youtube.com/watch?v=0eJt0b6PFJs

Achievement Unlocked Arduinoでジョイスティックを使ってみた。

04

槇文彦。オープンスペース。周りの建物が変わっても、スペースは変わらない。
https://www.youtube.com/watch?v=M75mJks2Xhg

06

Achievement Unlocked Arduinoで初めてMIDIを触った。プルアップ/回路もなんとなくわかった。

12

Achievement Unlocked コンクリート風撮影用背景を作った。

15

Achievement Unlocked 穴のない鉢カバー等に穴を開けることを覚えた。

16

Halide Camera を作ってるところのブログが iPhone を良く研究していて、為になり面白い。
レンズを自動で切り替える時にクロップの位置まで変えてるのにはびっくり。
“Apple’s designers and engineers don’t build the camera app for 1% of photographers. They build it for everybody on the planet.” わかる。
https://lux.camera/iphone-macro-camera-a-big-day-for-small-things/

Achievement Unlocked フラッシュで太陽光の再現。

離せば離すほど平行光源になるけど、稼げる距離に限界がある。実際よりもさらに光学的に離す為には、凸レンズかパラボラの反射が使える。
https://www.youtube.com/watch?v=6bqBsHSwPgw

20

Blender 3Dプリント用植物のポットの台を作ってて覚えたこと。
control + E → Bridge Edge Loops でエッジループをつなぐ。
F はコの字の奥の線なら一つ掴むだけで面を貼れる。

23

Blender 勉強 Day 1

24

ベースライン Lynda Dawn – Fonk Street

25

Anchor CMSが不調なのでWPのインストール。久しぶりに使ったら前より印象がいい。

Aliexpressで買った37種のセンサーセットをちょっとづつ使う。
何も仕様書が同梱されていないので何が何だかわからない。

名前だけは書いてあったので、写真に載せてみた。

今日触ったのは Tracking センサー、温度センサー、温湿度センサー、レーザー。
Avoid センサーはよくわからない。壊れてる気もする。

  • Tracking センサー
    2値出力。距離とかはわからない。
  • 温湿度センサー
    これは数値を読み取るだけではなくて、特殊な接続だった。
    ライブラリを入れると1ピンのデータから温度と湿度が取れる。
    物理的な接続に関しては”S”と”-“しか書かれておらず、その場合はSがデータで、-がグラウンド、残りが5Vっぽい。参考
  • レーザー
    3ピンあるけど、左右がGND、5Vなだけな気がする。

26

Blenderの勉強、二日目。Edit mode。

音楽。Chico Debarge – Oh No! の復習。ベース、キーボード、ドラム。

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久しぶりに絵。

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音楽 B major (mixo.) の曲。
左手で B mixo.

音楽 HWスケール
C系列4つ。 C Db Eb E Gb G A Bb
Db系列も少し。Db D E F G Ab Bb B

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音楽 HWスケール Db系列

OBSで時間表示をできるようにした。

LEDストリップをデスクに設置模索。下からも照らせば、最低限のLEDストラップで面光源になりそう。