Объектив под водой

Массарский А. С.

Выход из воды осуществляется в обратном порядке. Сначала в шлюпку от аквалангиста принимается съемочная камера и другое оборудование, затем акваланг и маска, после чего из воды выходит сам подводник. Ласты облегчают выход подводника из воды. Погружение с аквалангом разрешается только группами не менее чем по два человека. В зависимости от прозрачности воды подводники должны находиться в пределах видимости, чтобы в случае необходимости прийти друг другу на помощь.

Глава II

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНОЙ СРЕДЫ

Прозрачность

и дальность видимости в воде

Через водную среду, так же как и через воздушную, можно производить съемки. Однако даже самая чистая природная вода примерно в тысячу раз менее прозрачна, чем воздух,

Прозрачность воды зависит от степени насыщенности ее взвешенными и растворенными в ней частицами. В воде растворены минеральные соли. Взвешенные твердые органические и неорганические частицы в совокупности с пузырьками воздуха и других газов находятся в воде в постоянном движении. В зависимости от прогревания солнцем и под влиянием действия ветров и других атмосферных явлений постепенно происходит перемешивание слоев воды.

Частицы, присутствующие в воде, рассеивают и поглощают свет, тем самым снижая прозрачность воды.

Световая энергия проникает в толщу воды не полностью. Часть ее отражается от поверхности обратно в воздух, часть, проникая в воду, рассеивается во всех направлениях, отражаясь от взвешенных частиц, часть поглощается и идет на нагревание воды.

Прозрачность воды подвержена сезонным колебаниям, связанный с наличием в воде микроорганизмов.

Так, например, в холодное время года (ранней весной и поздней осенью), когда активная жизнь планктона понижена, прозрачность воды улучшается.

Во время паводков прозрачность воды снижается не только в реках, размывающих грунт и несущих много ила, но и в местах впадения рек в моря и озера, куда этот ил приносится.

После морских штормов прозрачность воды в прибрежных водах уменьшается в связи с тем, что к поверхности поднимается ил со дна. На прозрачность воды влияет и направление ветра.

Ветер с берега отгоняет взмученную поверхностную воду в прибрежной зоне, а ее место занимает чистая вода глубин, что увеличивает прозрачность. Прозрачность морей, рек и озер колеблется в больших пределах. Вода морей значительно прозрачнее воды рек и озер.

Измерение прозрачности производится при помощи белого диска (диска Секки). Диск опускается в воду на тросе, имеющем отметки через каждый метр. Глубина, на которой он перестает различаться наблюдателем, носит название «глубины видимости». Но для подводных съемок гораздо важнее «горизонтальная видимость», которая в среднем на 40% меньше глубины видимости. Глубина видимости связана с цветом воды.

Океанская вода, характеризующаяся наибольшей прозрачностью, имеет голубой цвет, менее прозрачная прибрежная вода окрашена в голубовато-зеленоватый цвет, а мутная речная вода принимает различные оттенки - от желтоватого до коричневатого. Дальность горизонтальной видимости под водой зависит от прозрачности воды и глубины, на которой ведется измерение. Так, освещенность предметов на глубине 10 м в 3-4 раза меньше, чем у поверхности

Световой режим под водой на любых глубинах зависит от освещенности поверхности моря, которая определяется положением солнца относительно горизонта, состоянием атмосферы, характером облачности, временем года и т. д. Наибольшая освещенность поверхности моря бывает, когда солнце находится в зените. Если солнечный свет проходит через сплошные облака, то до поверхности моря будет доходить рассеянный (диффузный) свет, что значительно снижает освещенность.

Чем ближе к горизонту находится солнце, тем меньше света проникает в воду вследствие отражения от поверхности. Интенсивность света в воде, направленного вертикально вниз, постепенно уменьшается до полного исчезновения в результате поглощения и рассеяния. Поглощение света водой может быть частично скомпенсировано применением мощных источников искусственного освещения.

Основным препятствием для получения хороших подводных снимков является рассеяние света. Физический смысл этого явления заключается а том, что каждый элементарный объем воды или взвешенные частицы не только поглощают часть световой энергии, но и отражают ее в разных направлениях. Свет, отраженный от этих частиц, попадает на соседние частицы и, в свою очередь, отражается от них.

Таким образом, возникает многократное рассеяние света в воде. Интенсивность превращения прямого света в рассеянный зависит от прозрачности воды, т. е. от количества взвешенных в ней частиц. В конечном счете рассеяние света в воде приводит к образованию «светового тумана» между объективом камеры и объектом съемки. Это можно пояснить следующим примером.

Если смотреть на предметы сквозь пучок света, проникающий в комнату с пыльным воздухом сбоку от наблюдателя, то эти предметы будут различаться плохо. Действие этой световой завесы сказывается прежде всего на снижении контрастности рассматриваемых объектов. В силу этого явления под водой следует снимать из затененных мест так, чтобы пространство между объективом и предметом съемки было в тени, а сам объект был хорошо освещен. При этом влияние световой дымки будет значительно уменьшено.

Цвет и цветовая коррекция

Луч белого света разлагается призмой на спектр цветов - от красного до фиолетового. Каждый из этих цветов отличается соответствующей длиной световой волны, измеряемой в миллимикронах (ммк), нанометрах (нм) или ангстремах (А)¹.

Видимая глазом часть спектра лежит в пределах между 700 нм (на красном конце спектра) и 400 нм (на фиолетовом). Любой источник белого света излучает свет, представляющий смешение лучей различных цветов, а значит и волн различной длины.

Поглощение и рассеяние света в воде неодинаково для световых волн разной длины. Это происходит вследствие того, что вода действует как светофильтр, в котором световые волны большей длины поглощаются в большей степени, чем коротковолновые. Процессы рассеяния света в воде происходят в обратном порядке. Волны большей длины рассеиваются меньше, чем поглощаются, а волны меньшей длины рассеиваются сильнее. Поглощение длинноволнового излучения в воде настолько сильно, что оно меняет спектральный баланс света, прошедшего сквозь толщу воды, в сторону преобладания сине-зеленых лучей. Так, в солнечный день при безоблачном небе в океанской воде красный цвет полностью исчезает уже на глубине 12-15 м, а желтый - на глубине 55-60 м, В воде внутренних морей красный свет поглощается уже на глубине 5-7 м, а желтый -15 м. Спектральное поглощение света водой зависит и от собственного цвета воды. Мутная вода рек лучше пропускает желтый цвет, а голубоватая морская вода оказывается наиболее прозрачной для голубых и зеленых лучей. При естественном освещении удовлетворительные по цветопередаче снимки в морской воде можно получить на глубине, не превышающей 3-5 м. Нарушение цветового баланса в подводной фотографии может быть в значительной мере исправлено применением светофильтров.