Nozioni fondamentali sul colore ombreggiatura

Tendiamo a vedere il colore come un attributo di ogni cosa materiale e alla luce come un fattore che può cambiarlo. Il pomodoro è rosso, l'erba è verde e la luce non può che aggiungere sfumature o sfumature, giusto ...? Sbagliato. 

Il colore non esiste universalmente - è l'effetto del nostro meccanismo di visione, alimentato dalla luce. Nessuna luce, nessun colore, e puoi notarlo facilmente quando è buio. Non è che l'oscurità "copre" i colori - è la luce che li crea! Se suona rivoluzionario per te, continua a leggere - non c'è cosa più importante da capire per un artista. Inoltre, assicurati di leggere il primo articolo della serie prima di provare questo - è un'ottima introduzione all'ombreggiatura.

Cos'è il colore?

Facciamo una piccola revisione della fisica. Non ti preoccupare, lo renderò il più semplice possibile! Alcuni oggetti sono in grado di emettere radiazioni, ciò significa che lanciano un mucchio di particelle (o onde) in varie direzioni. La luce è una specie di radiazione e ogni sorgente di luce emette fotoni

I fotoni sono onde combinate di vario lunghezze d'onda (qui x, y, x).

Chiameremo il modo in cui i fotoni volano tra la sorgente luminosa e una particolare direzione a raggio.

Erano un paio di fatti. Ma cosa succede quando arriva un fattore umano? Ci sono molte radiazioni ovunque intorno a noi, ma i nostri occhi sono specializzati a reagire solo a un particolare intervallo di lunghezze d'onda. Ad esempio, non vediamo il calore finché la sua lunghezza d'onda non entra in quella gamma (il metallo incandescente diventa improvvisamente una fonte di luce). Questa parte della radiazione elettromagnetica che possiamo vedere è chiamato luce visibile, ed è comunemente noto come solo luce.

Ne abbiamo discusso a breve nel primo articolo di questa serie, ma aggiungiamo un po 'di dettagli ora. Ci sono due tipi di cellule di fotorecettori nei nostri occhi: coni e aste. Quando un raggio li colpisce, reagiscono e trasferiscono alcune informazioni al cervello.

Le canne sono molto sensibili alla luce e sono responsabili della visione notturna, del movimento e delle forme. I coni, d'altra parte, sono molto più interessanti per noi. Sono in grado di separare l'onda in lunghezze d'onda particolari, che il cervello interpreta (approssimativamente) come rosso (lungo), verde (medio) e blu (corto). A seconda di quali siano le lunghezze d'onda del raggio, percepiamo un colore misto a questi tre.

Ma da dove vengono le varie lunghezze d'onda, se sono tutte portate dalla stessa fonte di luce? La maggior parte dei raggi colpisce alcuni oggetti sulla loro strada, e quindi vengono riflessi da qualche altra parte (ad esempio, ai tuoi occhi). Di solito l'oggetto che hanno colpito non li riflette perfettamente come uno specchio. Alcune delle lunghezze d'onda sono in corso assorbito dall'oggetto e non raggiungono mai il tuo sguardo. Di conseguenza, riceviamo solo una parte del raggio originale da quell'oggetto. Questi resti del raggio sono quindi interpretati dal tuo cervello come il colore dell'oggetto. Diversi colori derivano da diverse proprietà assorbenti e riflettenti dei materiali.

Probabilmente ti chiedi che cosa ha a che fare con il colore nella pittura. Dopotutto, dipingiamo solo con i colori, non li creiamo fisicamente! Sono sicuro che tutto diventerà chiaro in un secondo.

Tonalità, Saturazione, Luminosità

C'è qualcosa di più confuso di questo? La nostra intuizione ci dice che tonalità, saturazione e luminosità sono, ma quando si tratta di dipingere, è difficile indovinare come usarlo. La tonalità è, beh, il colore, giusto? La saturazione è un livello di vividezza ... e la luminosità ci dice se qualcosa è scuro o luminoso. Ma ha senso solo se parli di un dipinto finito, ed è molto più difficile indovinare dove mettere tutto quando lo fai da solo. Tuttavia, tutto ciò di cui abbiamo bisogno è capire da dove provengono tutti questi valori!

La definizione di tonalità

La tonalità è un "tipo" di colore. Rosso, viola, oliva, cremisi sono tutte sfumature. Si basano sul meccanismo di cui abbiamo appena parlato - le lunghezze d'onda riflesse, mescolate in varie proporzioni, creano un colore finale interpretato dal cervello. Quindi, semplicemente, la tonalità è basata sul "colore dell'oggetto". Un fatto interessante: argento, oro o marrone non sono tonalità. L'argento è grigio lucido, l'oro è giallo brillante e il marrone è scuro o arancione non saturo.

Non importa quanti nomi inventiamo per le tonalità, tutti si basano su rosso, verde e blu. Più lontano sei sulla ruota dei colori, più colore "originale" otterrai. Ad esempio, il 50% rosso + il 50% verde dà il giallo, ma cambia questa proporzione solo un po 'e vedrai una tinta verdastra o rossastra.

Non c'è tonalità più o meno grande, essendo messi su una ruota sono tutti uguali. Quindi li descriviamo per gradi invece di un valore percentuale.

La definizione di saturazione

La tonalità non significa il colore (almeno non formalmente). Tutti i cerchi sottostanti hanno la stessa tonalità, la stessa esatta posizione sulla ruota dei colori (anche la stessa luminosità!). Quindi, perché li percepiamo come colori diversi?

La definizione comune di saturazione è quanto bianco c'è nel colore. Ma aspetta, non era per la luminosità? Vuoi un colore più luminoso, lo rendi più bianco ... Ma ciò renderebbe le aree più scure più sature. È così confuso, non è vero? Ecco perché abbiamo bisogno di più spiegazioni.

La saturazione è il dominanza del colore. I tre esempi seguenti hanno la stessa luminosità e tonalità. L'unica cosa che cambia è la proporzione tra i componenti. Non stiamo "aggiungendo il bianco", stiamo riducendo la distanza tra i componenti, quindi nessuno di loro si distingue.

Come puoi immaginare, quando non c'è differenza tra i componenti, non abbiamo saturazione, il che ci rende bianchi (non includiamo ancora la luminosità).

La definizione di luminosità

Per le nostre esigenze possiamo trattare la luminosità come sinonimo di valore dell'articolo precedente. Definisce il massimo di un valore che i nostri occhi possono percepire. Non c'è più blu del 100% blu, proprio come non c'è niente di più brillante del 100% bianco.

Le barre non possono essere riempite oltre il limite:

E, ovviamente, il nero viene dalla mancanza di informazioni.

Un dato interessante: quando è buio, le nostre cellule coniche ottengono un po 'di informazioni, ciò che ci rende un po' daltonici. A questo punto le cellule rod, sensibili a qualsiasi luce, prenderanno il sopravvento. Tuttavia, poiché sono più sensibili alla luce verde-blu, faranno sembrare più luminosi tutti gli oggetti verde-blu. Si chiama effetto Purkinje.

Luminance

Nonostante abbia una certa luminosità assoluta, ogni colore ha un'altra proprietà, luminanza. Mentre la luminosità ci dice quanta parte del colore c'è nel colore, alcune tonalità appaiono più luminose per noi - anche quando sono tutte al 100% luminose. La luminanza è circa quanto è brillante il colore rispetto al bianco

Quando trasformiamo il 100% di colori primari chiari in scala di grigi, la loro luminosità diminuisce improvvisamente. Rendono ancora bianchi, ma il blu risulta essere molto, molto scuro e verde il più luminoso di tutti. Viene dalla sensibilità individuale di ogni cono, ed è per questo che percepiamo il giallo (rosso brillante + verde molto luminoso) come il più brillante dei colori, o perché il ciano (blu scuro + verde molto luminoso) è talvolta chiamato blu chiaro. La luminanza è importante quando si avvia la foto in scala di grigi: ad esempio, il giallo ha bisogno di una base più luminosa rispetto ad altri colori con la stessa luminosità assoluta.

Modello HSB

È ancora un po 'di confusione, però. In realtà non costruiamo i colori con attenzione, ci vorrebbe troppo tempo! Fortunatamente, tonalità, saturazione e luminosità possono essere combinati in uno strumento molto utile. Dai uno sguardo allo schema qui sotto: puoi notare che esiste una chiara relazione tra i colori. Perché non usarlo?

Se sei un pittore digitale, questi dovrebbero sembrarti familiari. È un modo di combinare tonalità, saturazione e luminosità in un unico modello coerente chiamato HSB. Come funziona?

Una volta che conosci la tonalità, la saturazione e la luminosità, è facile individuarli sul modello. La ruota del colore (o una barra, non importa) è indipendente e superiore al quadrato / triangolo SB. Ogni tonalità possiede una gamma di saturazione e luminosità e questi due valori sono legati l'uno all'altro. Insieme definiscono "ricchezza" o "coloralità" di una particolare tonalità.

Il modello SB può essere suddiviso in aree di proprietà diverse. Se impari a scegliere otticamente un colore appropriato, non avrai bisogno di sapere nulla su certi valori di saturazione o luminosità - è molto utile per la pittura veloce e spontanea.

Mentre il quadrato è molto più intuitivo, personalmente preferisco il triangolo. Mi consente di controllare la "ricchezza" nel suo complesso, non in modo saturo e brillante (ho dei cursori separati per questo!). Se sei come me e senti che Photoshop potrebbe utilizzare una bella ruota dei colori che viene aperta tutto il tempo, dai un'occhiata a questo fantastico plug-in gratuito di Len White.

CMY e RGB

Ma che dire dei pittori tradizionali? Non hanno una comoda ruota dei colori con cursori ordinati. Come puoi cambiare tonalità, saturazione o luminosità di un pigmento? 

Innanzitutto, pensiamo qual è la differenza tra la pittura digitale e quella tradizionale. Entrambi usano i colori, giusto? Il problema è che la pittura digitale utilizza fonti di luce colorate, creando i colori più perfetti possibili e proiettandoli direttamente nei nostri occhi, mentre nella pittura tradizionale siamo limitati alla luce riflessa da un pigmento. È come usare un intermediario tra ciò che è dipinto e ciò che vedi realmente! Possiamo discutere su quale mezzo è più artistico, ma non c'è dubbio che la pittura digitale funzioni meglio con il nostro meccanismo di visione.

Quindi, per dipingere tradizionalmente abbiamo bisogno di pigmenti. Non emettono colore essi stessi e invece assorbono parte della luce che li colpisce, riflettendo le lunghezze d'onda compatibili con i loro nomi. Ad esempio, la vernice rossa assorbe verde e blu, riflettendo solo il rosso.

Il problema è che non siamo in grado di creare pigmenti perfetti che riflettono la luce esattamente come verrebbero emessi, ad es. un pigmento che stimola solo il cono "blu". Il sistema CMY è una sorta di compromesso: ciano non riflette il rosso, magenta non riflette il verde, e giallo non riflette il blu. Quindi, se vogliamo stimolare il cono "blu", abbiamo bisogno di mescolare ciano e magenta - questo pigmento rifletterà il più piccolo rosso e verde possibile. "K", nero, viene aggiunto a CMY poiché i componenti non sono perfetti e non creano il nero puro se miscelati in proporzioni uguali.

L'RGB è additivo - più valori aggiungi, più brillante è il colore che ottieni. CMY è sottrattiva - il Di meno i valori aggiunti, più il colore è luminoso.

Quattro regole di miscelazione dei colori

Regola 1 - Miscelazione tonalità

Mescolando due tonalità si ottiene una tonalità da qualche parte tra di loro, in proporzione. Funziona sia per la miscelazione additiva che sottrattiva.

Regola 2 - Miscelazione di tonalità complementare

Probabilmente hai sentito parlare di colori complementari. Sono tinte che si trovano l'una di fronte all'altra sulla ruota. Il contrasto tra loro (quando hanno la stessa luminosità) è sorprendente come il bianco e il nero. Tuttavia, quando sono mescolati, si neutralizzano a vicenda.

La miscelazione di tonalità complementari dà neutralità (grigio o grigiastro). La miscelazione additiva di tinte complementari brillanti al 100% restituirà il bianco, sottrattivo - il nero.

Nel metodo sottrattivo, aggiungere un po 'di tonalità complementare è il modo più semplice per ridurre con precisione la saturazione.

Regola 3 - Miscelazione di saturazione

In entrambi i metodi, le proporzioni tra i componenti si uniformano durante la miscelazione e la saturazione dei risultati viene ridotta.

Regola 4 - Miscelazione della luminosità

La miscelazione additiva restituisce un colore più luminoso e sottrattivo, più scuro di quello più leggero dei componenti.

Temperatura di colore

La tradizione di dividere la ruota dei colori in metà calde e fredde è molto forte. Sappiamo che i colori caldi sono attivi e amichevoli, mentre i colori freddi sono passivi e formali. Interi libri possono essere scritti sulla psicologia del colore, ma il problema è questo non una divisione oggettiva. Qual è il colore più caldo? Rosso Giallo? Il viola è caldo o freddo? E dove Esattamente dovrebbe essere questa linea di confine??

Guarda la foto sotto. Sono tutti rossi, teoricamente caldi fino in fondo. Allora perché alcuni di loro appaiono più freddi di altri? Si tratta di contrasto. Un colore non può essere caldo o freddo, solo più caldo o più freddo. La ruota dei colori è così facile da dividere visivamente, perché tutti questi colori sono messi insieme e facili da confrontare. Tagli fuori il rosso e non fa più caldo o freddo. È solo rosso.

Quindi, come creare un colore più caldo o più freddo? Ogni tonalità sulla ruota ha un vicino. Questi vicini sono sempre più freddi o più caldi del nostro campione (controlla anche i loro vicini, se non ne sei sicuro). Per creare una versione più fredda del campione, scorrere in direzione dei vicini freddi (e viceversa).

Le regole di base di Shading

A proposito, eh? Dammi un momento e vedrai che questa lunga introduzione è stata necessaria per capire l'intero processo. Se memorizzi solo le regole, ti limiti a situazioni particolari, ma una volta capito da dove provengono, il cielo è il limite!

Il colore locale

Il colore di base comune, detto di non essere illuminato da alcuna fonte di luce, è chiamato il colore locale. Sappiamo già che un oggetto non illuminato non può avere alcun colore, quindi la definizione migliore è a colore non influenzato fortemente dalla luce né dall'ombra. Quindi il colore locale di una ciliegia è rosso, anche se è illuminato con una forte luce arancione su un lato e riflesso blu sull'altro. Il colore locale dovrebbe essere quello con cui stai iniziando la tua foto.

Quale dovrebbe essere la saturazione e la luminosità del colore locale? La luminosità è definita dalla luce diffusa immaginaria con cui si avvia la scena. Per definire la luminosità generale della scena (l'intensità della luce diffusa) posiziona il tuo oggetto su un foglio bianco. Sono entrambi illuminati dalla stessa luce, e l'oggetto non può essere più luminoso del foglio bianco alle stesse condizioni.

La spiegazione è semplice: il foglio bianco riflette il 100% di luce. Se l'oggetto fosse più luminoso, significherebbe che l'oggetto riflette più del 100% di luce (quindi è fluorescente o emette luce stessa). Si tratta di contrasto, quindi più scura è la tua illuminazione di base, più luminosa è la sorgente di luce che potrai aggiungere in seguito.

Che dire della saturazione? Mentre la luminosità riguarda l'intensità della luce, la saturazione deriva dalla proporzione tra i suoi componenti. Questa proporzione rimane la stessa quando l'intensità della luce sta cambiando (con una piccola eccezione parleremo in un secondo). È come aggiungere più acqua con ogni cucchiaino di zucchero - la bevanda non diventerà più dolce!

La fonte di luce diretta

Ecco un breve promemoria sulle aree chiare del primo articolo:

Iniziamo con una scena semplice, non illuminata da una luce ben definita. Il terreno è verde, la palla è rossa e il cielo ... non importa al momento. Se lo sfondo è molto lontano, non influisce sul nostro oggetto. Abbiamo scelto la luminosità e la saturazione e, per ora, senza luce direzionale, sembra piatta, 2D. Ecco perché lo chiamiamo colori piatti, ed è la parte più facile della pittura.

Quando viene presentata la fonte di luce, inonda tutta la scena. La sua intensità - luminosità - è il più alto in cui la luce ha un contatto diretto con gli oggetti (luce piena, metà luce) e il più basso dove non può raggiungere (ombra centrale, ombra proiettata). Più la luce è luminosa, più l'ombra è più scura. Il nostro colore locale diventa il terminatore.

Per impedire alla palla di fluttuare, dobbiamo aggiungere ombra fessura - l'area in cui non può raggiungere la luce. Questa è l'area più scura dell'immagine.

Il problema è che la scena sembra ancora ... finta. È colorato, allegro, come se provenisse da un libro per bambini. Ma qualcosa non va ... Se hai letto attentamente il primo articolo, potresti notare che l'abbiamo usato solo noi riflessione diffusa. Ogni singolo raggio che colpisce la palla è stato parzialmente assorbito, riflettendo solo il rosso. Pertanto, nell'area della massima luminosità abbiamo il 100% di rosso e non c'è modo di cambiarlo! Questo è lo stato molto naturale per matte materiali, e la diminuzione della saturazione per ottenere un rosso "più luminoso" è un errore.

Se è naturale, perché sembra finto? È perché i materiali completamente opachi sono molto rari in natura. Quasi tutto riflette almeno un po 'di riflesso speculare, e non ha bisogno di essere un gloss alto - di solito è molto morbido e sottile. Cambia la tua posizione quando guardi un oggetto vicino a te - se i suoi "colori" si muovono lungo il tuo movimento (anche sottilmente!), Sono l'effetto della riflessione speculare. Quelli indipendenti dalla tua posizione provengono da una riflessione diffusa.

La riflessione speculare, come abbiamo imparato prima, è un riflesso della sorgente luminosa. Più forte è, più chiara appare l'immagine della sorgente luminosa sull'oggetto. Il ruolo principale qui gioca la proporzione tra proprietà speculari e diffuse del materiale. Gli oggetti lucidi alti di solito hanno un sottile strato di materiale trasparente, fortemente speculare, quindi entrambi i tipi di riflesso non si mescolano (terza sfera).

Per dirla chiaramente, quando diminuisci la saturazione di un'area luminosa ("aggiungendo bianco" ad essa), non lo sei schiarimento it - tu sei aggiungendo gloss.

Tuttavia, le sfere sopra sembrano ancora false! (tanti modi per dipingere i colori falsi, eh?). Questa volta sembrano tratte da un esercizio di modellazione 3D. Questo perché abbiamo usato una luce bianca neutra che non si verifica nemmeno in natura. La luce del sole, prima che possa raggiungere i nostri occhi, ha bisogno di rompere gli strati dell'atmosfera. L'articolo precedente ha spiegato cosa succede qui, quindi aggiungiamo solo il colore a questo meccanismo.

Le lunghezze d'onda corte e medie vengono sparpagliate più facilmente. Più si fa strada attraverso l'atmosfera, più si allontanano e non raggiungono mai i tuoi occhi (almeno non dalla direzione iniziale). Pertanto, un raggio "bianco" diventa per lo più rosso e verde, e anche nel punto più alto ha un po 'di deficit blu - la luce del sole è calda.

Quindi, perché il riflesso di una fonte di luce calda dovrebbe essere bianco neutrale? Per evitare questo falso effetto del modello 3D, diminuire la saturazione e aumentare la temperatura allo stesso tempo quando si aggiunge una lucentezza calda (non importa se forte o sottile). Come abbiamo notato prima, ci sono rossi freddi e caldi, quindi non significa che una superficie rossa diventa arancione o gialla all'istante!

È importante non usare la lucentezza come modo universale per rendere l'immagine più attraente. Quando senti che ti stai avvicinando al bianco, significa che il tuo oggetto è lucido o bagnato. Pensaci quando dipingi la pelle!

Le fonti di luce indirette

Ma cosa succede a tutto questo azzurro che si disperde? Rende il cielo blu, ovviamente, ma se possiamo vedere questo blu intenso, significa che raggiunge i nostri occhi - e non solo i nostri occhi. Tutti gli oggetti intorno vengono "toccati" da questa luce indiretta, e quindi possono essere riflessi anche su di noi. Non è luminoso come la luce diretta del sole, ma rende ancora la superficie un po 'più luminosa. Inoltre, se non è completamente opaco, la superficie perde un po 'di saturazione e diventa più fredda (poiché la nostra fonte di luce indiretta è fredda). Tieni presente che la luce diretta è sempre più forte di quella indiretta, quindi questi due non si uniranno mai - la riflessione indiretta non può attraversare la linea del terminatore.

I riflessi più intensi sono creati da superfici lucide, ma quelli opachi, come il nostro "terreno", influenzano anche gli oggetti.

Come abbiamo notato nel precedente articolo, il contrasto diminuisce con la distanza. Ma per quanto riguarda tonalità, saturazione e luminosità dell'oggetto sfuggente? Bene, è un po 'più problematico. Quando l'oggetto si ritira sullo sfondo, le informazioni da esso sono mescolate con la luce riflessa dal cielo, giusto? Significa che:

  • La tonalità modifica gradualmente la temperatura nella direzione della tonalità del cielo;
  • La luminosità cresce gradualmente fino a raggiungere il valore del cielo;
  • La saturazione è mescolata con il rumore, quindi diminuisce. Tuttavia, se la fonte di luce è effettivamente sullo sfondo (il primo piano è scuro), la saturazione potrebbe aumentare gradualmente avvicinandosi ad essa.

Più chiara è l'atmosfera, meno questo effetto si verifica. Rispettivamente, quando c'è molta polvere, fumo o umidità intorno, anche oggetti vicini cambiano drasticamente le loro proprietà. Il trucco comune degli artisti (e anche dei creatori di film!) È di rendere la prospettiva aerea anche su scala più piccola, ad esempio disegnando una gamba di un mostro più blu, più luminosa e meno satura. Per i nostri cervelli significa che è più lontano, e quindi si raggiunge una profondità. Tuttavia, tieni presente che si addensa anche l'atmosfera: non funzionerà in aria pulita.

Colore e valore

La corretta colorazione crea valori corretti, per così dire, involontariamente. I principianti spesso iniziano le loro immagini con valori solo per definirle correttamente, ma la verità è che con le regole che abbiamo appena appreso non dovresti avere problemi con la pittura a colori. Come può essere?

  • La luminosità iniziale dei colori locali imposta una luminosità uniforme per tutta la scena;
  • Le luci e le ombre diffuse sono saturi come il colore locale: le ombre insature sembrerebbero più luminose come valore!
  • Più brillantezza, più luminosità di valore;
  • Le luci indirette non sono mai più luminose di quella diretta, quindi non possono essere confuse con la sorgente luminosa principale;
  • Il colore locale diventa un terminatore, con ombre su un lato e luci sull'altro, ciò che crea un contrasto adeguato.

Come verificare se è necessario aggiungere più luci o ombre? È una questione di contrasto e devi scegliere te stesso che è il migliore per l'atmosfera della tua foto. In generale, è bene posizionare l'oggetto principale su tre sfondi: bianco, nero e grigio al 50%. Se sembra ok su ognuno di essi, stai bene. Anche convertire la tua immagine in scala di grigi per un test è una buona idea.

Punti da ricordare

  • I colori intensi e saturi sono rari in natura: riservateli per fiori, uccelli e cose magiche;
  • Metti luci su luci, non luci su ombre! Se vuoi mettere una luce su un'area buia, schiarisci gradualmente;
  • Se l'ombreggiatura appare troppo colorata, fai una pausa, prendi una certa distanza. C'è una possibilità che i tuoi occhi siano troppo concentrati su di loro dopo ore di lavoro e che i colori siano effettivamente OK. Anche ruotare l'immagine o guardarla indirettamente, allo specchio può aiutare;
  • Risparmia il bianco puro per le alte luci e il nero al 100% per le ombre sulle fessure: l'uso eccessivo di questi riduce drasticamente la loro potenza.

Non più indovinare!

Una volta che hai capito che il colore è solo un segnale, una specie di informazione, è molto più facile imitare il mondo reale con i tuoi dipinti. Non hai bisogno di memorizzare centinaia di regole - una volta comprese le basi, puoi calcolare la realtà con una grande precisione! Naturalmente, non trattarli come una ricetta universale per il successo - l'arte è arte, ea volte ottieni i migliori effetti quando infrangi le regole.

Restate sintonizzati per l'ultimo articolo della serie, in cui vi presenterò altri trucchi, come noi fonti di luce multiple e colorate, trasparenza, dispersione subsuperficiale, emissione di luce e rifrazione, e mostrarvi qual è il trambusto delle trame.