Licht

Fotograferen
is letterlijk schrijven met licht.
Licht is op zichzelf een verschijnsel met vele mogelijkheden
hierdoor is het erg interessant om het eens
iets nader te bekijken :-).


Deeltjes of Straling?

Een van de belangrijkste gegevens bij het werken met licht is
 dat we licht op meerdere manieren, natuurkundig
kunnen interpreteren. Zo kunnen we licht zien als straling en als
zodanig gedraagt het zich volgens de optische
wetten van de golftheorie.
Daarnaast kunnen we licht ook beschouwen als deeltjes
(we spreken dan van fotonen) en de hierbij behorende eigenschappen
komen dan weer van pas in de fotochemie.
Een aantal hiermee verwante eigenschappen herkennen we
rond de fenomenen die optreden bij bijv. absorptie.

De wetenschap is er overigens nog niet geheel uit welke
van deze twee eigenschappen nu alles bepalend is,
maar totnogtoe blijken beide bepalingen, bij het verklaren
van de diverse licht eigenschappen van toepassing!

Isaac Newton verklaarde omstreeks 1675 de eigenschappen van licht
vanuit de deeltjes theorie. Hij ging ervan uit dat licht bestond
uit fotonen, doordat er hiermee echter nog veel vragen overbleven
(bijvoorbeeld over kleur) schreef hij gemakshalve deze
rest vragen toe aan het bestaan van
meerdere soorten fotonen.

Christiaan Huygens verklaarde in 1690 de eigenschappen
 van licht door ervan uit te gaan dat licht bestaat uit
een aantal verschillende golfvormen. Hij kon de openstaande vragen
 beantwoorden door uit te gaan van verschillende frequenties.
Met deze laatste verklaringsvorm bleken overigens
de meeste eigenschappen van licht af te dekken en
daarom wordt de frequentie theorie
vaak als eerste aangevoerd.

Nog steeds geven de twee mogelijke omschrijvingen aanleiding
 tot -soms heftige- discussies, maar deze vinden voornamelijk
plaats op wetenschappelijk niveau en zijn voor ons fotografen
niet echt relevant.
Het doet er voor ons immers niet toe waardoor
of waarom iets gebeurd. Voor het maken van een foto
is het van belang dat een verschijnsel bekend is
en desgewenst door de fotograaf
kan worden opgeroepen.


Reflectie en breking
Bij iedere vergelijking van de eigenschappen van licht blijkt
dat we een bundel licht van richting kunnen veranderen
(reflectie of weerkaatsing) en tevens zien we
dat we een lichtstraal door iets heen kunnen zenden.
Dit laatste gebeurd evenwel niet zonder dat er in het licht
 als zodanig veranderingen optreden. We noemen deze veranderingen
breking.
Voor ons in de fotografie zijn juist deze eigenschappen
die uit de verklaring als straling
voortkomen uitermate belangrijk!

Een gegeven is dat alle stoffen een groter of kleiner deel
van het licht dat erop valt weerkaatsen.
Dit weerkaatste licht maakt dat wij ze aan de hand van
dat weerkaatste licht kunnen waarnemen. Zien gaat
alleen met licht, zoals muziek alleen maar met geluid
te maken heeft.

Naast deze reflectie eigenschap hebben alle stoffen
een waarde waarmee het licht dat er doorheen gaat wordt gebroken.
Denkt U hierbij aan het beeld van een "gebroken" stok
die in het water staat en die bij het er weer uittrekken
toch normaal heel blijkt te zijn. Het weerkaatste licht, want
die stok zendt zelf geen licht uit, van het gedeelte onder water
is anders dan het weerkaatste licht van het deel
dat boven water uit steekt.
Niet de stok is dus gebroken, maar het licht
dat wij ervan weerkaatst waarnemen.

Maar niet alle stoffen laten licht door of weerkaatsen dit, zult U zeggen.
Dat is waar.
Natuurkundigen hangen graag waarden aan hun waarnemeningen.
Deze indeling maakt het mogelijk om aan fenomenen
die zich minder of meer kenmerken, een lagere of hogere waarde toe te kennen.
Binnen de termen van de natuurkunde kunnen we dus concluderen
dat de lichtbreking of reflectie van stoffen die geen
licht doorlaten of reflecteren, een hele lage waarde heeft of zelfs negatief is.
In mensentaal spreken we er dan van dat
ze maar een gedeelte van het licht reflecteren of doorlaten.
We weten namelijk dat niet alle stoffen alle licht reflecteren
of dat er volledig (on)doorzichtige oppervlakken en massa's zijn!
Als een stof dus wel licht door laat of juist veel licht reflecteert, dan heeft
dat een een hoge waarde, maar dat lijkt me vanzelfsprekend.

Als we het licht doorlatende vermogen van diverse materialen bekijken,
dan blijkt dat er zich verschillen voordoen die we niet alleen in metingen kunnen aantonen!
Enkele van deze verschijnselen zijn zo sterk
dat we ze kunnen gebruiken bij de veranderingen of manipulaties
van het licht die we nodig hebben om ermee te kunnen schrijven.


Lichtsamenstelling

In het dagelijkse leven worden we omringd door talrijke fenomenen
die door de wetenschap van een naam voorzien zijn en die,
soms met heel ingewikkelde apparatuur, gemeten en benoemd
kunnen worden. (een waarde toe gekend krijgen)
Neem als voorbeeld electromagnetiese straling.
We weten bijvoorbeeld dat er de hele dag nieuws en/of muziek
van allerlei zenders te beluisteren is. Het enige apparaat dat ervoor nodig is
om over al die "informatie" te kunnen beschikken is een radiotoestel
waarmee we uit het grote aanbod aan verschillende zenders
de keuze kunnen maken waarnaar we willen luisteren..
Hetzelfde verhaal gaat op voor t.v. en in zekere zin ook GSM.
Bij al deze toepassingen is de gebruikte (radio) frequentie
apparaat en doel afhankelijk.
De voor het gebruik van deze apparaten benodigde straling is
voor ons onzichtbaar en onhoorbaar
tenzij we dus beschikken over een apparaat dat deze straling
voor ons vertaalt in voor onze zintuigen (onze eigen ontvangstapperatuur)
wel waarneembare informatie.



Hierboven ziet U hoe de electromagneties straling is verdeeld over van links naar rechts
de hoge (gevaarlijke) frequenties (met het oranje blok erboven), UV (ook gevaarlijk), het voor mensen zichtbare deel
(onder het witte blokje), Infra Rood (rose blok erboven). en nog verder naar rechts
de radiofrequenties die als draaggolf dienen voor radio en t.v.
Voor onze oren hoorbaar geluid zit nog een flink stuk verder naar rechts op deze schaal.

Zelf beschikken we dus ook over een aantal van deze "ontvangst apparaten". Zo hebben we
voor het geluidsdeel van de ons omringende straling de beschikking over onze oren
en kunnen we het gedeelte dat we licht noemen
zien met onze ogen.
Toch zijn de verschillende vormen van straling voor ons mensen
niet zo niet zo eenvoudig te onderscheiden.
"Licht" bestaat zoals we in het hierboven afgebeelde staatje zien
voor een groot deel uit voor onze ogen onzichtbare frequenties.
Vergelijk dit met onze oren.
Wij horen immers, bijvoorbeeld in vergelijking met een hond, ook niet alles!
Daar komt dan nog bij dat we het onhoorbare
evenals het onzichtbare niet als zodanig herkennen
(dus vertalen naar horen of zien) maar wel
kunnen waarnemen.
Iets noemen we een warme kleur of toon terwijl we andere juist koel vinden.
We kunnen bij het luisteren naar muziek onderscheiden
welk instrument de betreffende toon
produceert. We noemen dat dan de klank.

Kennelijk moeten we licht zien als een samenstelling van verschillende lichtstralen
met allemaal een andere golflengte. Makkelijker gezegd, wit (zichtbaar) licht bestaat uit
een mengsel van meerdere lichtgolven met verschillende frequenties.
Als we een bundel licht scheiden, zie bijvoorbeeld het plaatje rechts,
dan zal blijken dat het "witte" licht grofweg bestaat uit de zes basiskleuren.
Als al die basiskleuren even sterk voorkomen spreken we
van het echt wit licht. In alle andere gevallen zal de overheersende kleur
de tint bepalen. (suplementair licht)
Als we in dit licht een rood of blauw of groen oppervlak zien, dan wordt dit
(witte) oppervlak kennelijk verlicht door alleen rood of blauw of groen licht.
Het voor ons zichtbare deel van licht kunnen we scheiden (uit elkaar trekken) met een gelijkbenig
driehoekig geslepen stuk glas (prisma) zoals te zien op dit plaatje.
Op deze manier kunnen we dus de samentellende delen van
het gedifracteerde (uit elkaar getrokken) licht een eigen waarde geven.

De beste illustratie van de hierboven beschreven eigenschappen is een donker oppervlak
in de volle zon, deze kan namelijk flink warm worden! Kennelijk wordt
de rest van het niet gereflecteerde licht door dit oppervlak omgezet in warmte.
Licht is dus energie!


Additief en Subtractief

Om kleuren op de juiste manier te zien en waarderen moeten we,
zoals we hierboven zagen, uitgaan van een exact witte lichtbron. Maar we zagen ook
dat er geen exact wit licht bestaat voor onze ogen, omdat we wat we zien interpreteren.
Om kleuren onderling van elkaar te onderscheiden moeten we uit kunnen gaan
van een juiste verhouding tussen die kleuren.
We noemen dit de kleurbalans.

Vooral in de verdere verwerking van onze fotoproducten is het echter van belang
dat we voor de weergave van onze foto's over de juiste kleurbalans
uitsluitsel kunnen geven. In de praktijk zijn er twee methoden ontwikkkeld
om tot een standaard in de kleur weergave te komen.

Bij de ene methode wordt er uitgegaan van donker (geen licht) en worden er
in de drie basiskleuren door menging, wit licht gemaakt. Bij deze methode
wordt uitgegaan van zuiver rood, groen en blauw en door deze kleuren bij
elkaar in een bundel op te tellen (additief), zeg maar te mengen, worden
de tussenliggende kleuren verkregen. Een drukker bijvoorbeeld hoeft dus
alleen maar deze drie zuivere basiskleuren als inkt te hebben
om toch een veelkleurig plaatje van onze foto te kunnen drukken. Als alledrie de basiskleuren
even sterk aanwezig zijn, dan krijgen we immers wit.
(in een drukerij wordt echter al wit papaier gebruikt
het is daardoor zinloos om daar door kleurmenging weer wit
bovenop te maken)
Deze methode wordt trouwens toegepast in de monitor die voor u staat
en hetzelfde systeem werkt dus vooral goed bij die vormen van beeld opbouw
die uitgaan van donker zoals bij t.v.
Het blijkt dat we, door een juiste balans aan te brengen
in de mate waarin deze drie basis kleuren voorkomen, een totaalbeeld
kunnen vormen.
Om eventueel donkerdere en lichtere beelden te maken kan het totaal
(maar nu telle we in grijswaarden) van het licht gedimd worden.
Dat deze basiskleuren verschillen van de oorspronkelijke zes die we
als hoofdkleuren onderscheiden bij lichtscheiding met een prisma
heeft een prakties punt die betrekking heeft
op de doseerbaarheid.


De tweede methode om tot een gebalanceerde standaardweergave van de kleuren
te komen wordt vooral in de fotografie gebruikt. We gaan hierbij meestal uit
van een negatief en dat maakt het omrekenen bij de additieve methode
wat omslachtig.
Om de juiste kleurenbalans in orde te krijgen gaan we nu uit van zuiver wit licht,
waarbij we van de drie basiskleuren, die complementair (tegenovergesteld)
zijn met rood, groen en blauw, weg filteren. We nemen ze weg (subtractief)
uit dit licht. Deze filterkleuren zijn geel, magenta en cyaan.
Totaalfiltering levert de aftrek van alle licht, dus geen licht
ofwel duisternis (totale wegfiltering van alle licht = zwart) op.
Deze methode wordt gebruikt bij licht dat er al is
omdat het (zoals bij fotoprinters) vanuit een witte, felle bron
geprojecteerd wordt. Omdat er hierbij van zuiver wit licht uitgegaan wordt
en de filter faktoren (mate van filtering) bij de projectie ingesteld
kan worden. Denk hierbij ook aan de hedendaagse
presentatie technieken.

Op de plaatjes zijn helaas de exacte kleuren niet goed
weer te geven, maar ik hoop dat de getoonde illustraties
toch duidelijk maken wat het verschil is tussen beide belichting methoden.

Terug naar het begin of Kontakt maken via e-mail