Свет в море
Шрифт:
Рис. 61. Общий путь света в воде при фотографировании; А+Б
1 — при естественном освещении; 2 — с помощью искусственного осветителя
Благодаря возрастанию светового фона, ослабляющего контраст предмета, увеличение мощности светильника, используемого для освещения, лишь незначительно улучшает видимость подводных объектов. При оптимальном расположении осветительных приборов с увеличением их силы света в 10 раз дальность видимости возрастает лишь на 15 %.
Некоторые специалисты считают, что между дальностью видимости и дальностью фотографирования существует зависимость: l = 0,5 z,
А как же быть, если нужно провести фото- или киносъемку в очень мутной воде? Применение всех возможных средств для улучшения качества фотографий позволяет получить удовлетворительные снимки лишь в тех случаях, когда глубина видимости по белому диску не менее чем 1,5–2 м. А ведь существуют водоемы, настолько загрязненные взвешенными частицами и растворенными веществами, что дальность видимости белого диска в них не достигает и 1 м. Вода столь низкой прозрачности встречается обычно в портах, где как раз очень часто возникает необходимость в подводной фотосъемке (повреждения мола, стен причала и т. п.). Инженеры и ученые обошли создавшиеся трудности. Для фотографирования в очень мутной воде они предложили использовать специальные насадки, выполненные в виде усеченных пирамид или конусов, наполненных прозрачной жидкостью или воздухом (рис. 62). В этом случае съемка фактически ведется через тонкий слой мутной воды, находящийся между защитным стеклом и объектом съемки. В качестве прозрачной жидкости используется обычно дистиллированная вода, а также бензин или глицерин. Контейнер жидкостного наполнений легко герметизируется, его просто погрузить на нужную глубину. Однако у него есть недостатки, которыми не обладает воздушный контейнер. Прежде всего при равной площади объекта (и одном и том же объективе) высота водяной пирамиды должна быть на 1/4 больше, чем у воздушной: ведь при съемке через воздух угол поля зрения объектива уменьшаться не будет. Увеличение высоты при равных основаниях приводит к значительному увеличению объема. Например, для съемки подводного объекта площадью 0,6x0,9 м2 объем водяной пирамиды должен быть равен 300–350 л.
Рис. 62. Насадки для фотографирования в мутной воде
а — контейнер водяного наполнения;
б — контейнер воздушного наполнения А1=А2, но 1 < 2 и поэтому H1 > H2
Такое количество жидкости трудно сохранять в идеальной чистоте, неудобна и ее транспортировка. Поэтому вместо жидкостных контейнеров нередко используют насадки, изготовленные из монолитных кусков прозрачного органического стекла. Выбор того или иного вида насадки определяется спецификой работ и условиями, в которых проводится съемка; в частности, глубиной нахождения фотографируемых объектов. С помощью насадок удается получать высококачественные снимки предметов даже в очень мутной воде.
Известно, что морская вода ослабляет световые лучи по-разному: в зависимости от длины волны и спектральный состав солнечного света изменяется с глубиной. Мы уже рассказывали о том, к каким неожиданным цветовым эффектам приводит исчезновение красного света из распространяющегося в глубь моря светового потока. Естественно, все эти эффекты проявятся при цветном фотографировании и на пленке. Правда, с некоторой оговоркой. Человеческий глаз различает цветовые тона гораздо лучше, чем фотопленка. Подводные фотографы не раз обнаруживали, что наблюдаемая ими под водой на небольших глубинах гамма желтых, синих и ярко-зеленых красок со множеством промежуточных оттенков на фотоснимке дает лишь расплывчатую сине-зеленую дымку.
Однако можно исправить нарушенный цветовой баланс под водой, применив искусственные
Рис. 63. Искажение водой истинного цвета объекта. При белом солнечном свете эта морская звезда ярко-красная:
1 — общий путь света в воде — 1 м; 2–4 м
Другой способ восстановить истинные цвета фотографируемого предмета — применение цветных корректирующих светофильтров. Они используются также и при черно-белой фотосъемке, где отсутствие красных лучей, нарушая цветовой баланс, снижает контрастность изображения. Такие светофильтры, поглощая синие и сине-зеленые цвета, одновременно снимают дымку, имеющую голубоватый оттенок. Аналогичную цель преследует съемка на панхроматической пленке, обладающей максимальной цветочувствительностью в оранжево-красной части спектра.
При цветной фотосъемке подводный фотограф обычно имеет дело с цветной пленкой, рассчитанной на спектр солнечного света. Поэтому корректирующий светофильтр должен быть подобран таким образом, чтобы суммарное пропускание света слоем воды (толщина которого равна общему пути света в воде) и светофильтра было неселективно, т. е. не зависело от длины волны. Даже если считать, что общий путь света в воде при съемке всегда одинаков (скажем, 3 м), то и тогда подобрать универсальный корректирующий светофильтр не представляется возможным. Ведь спектральное пропускание света в различных водах различно. Для каждого типа вод должен быть рассчитан свой корректирующий светофильтр: для более мутных — с максимумом поглощения в желто-зеленой части спектра, для более прозрачных — в голубой (рис. 64). В случае искусственных источников цветные светофильтры можно устанавливать и непосредственно перед светильниками.
Применение корректирующего светофильтра значительно уменьшает общее пропускание света: уравнивая цветовой баланс, светофильтр не может прибавить красного света, он лишь уменьшает количество голубого. К тому же не бывает светофильтров со 100 %-ным пропусканием даже в каком-то отдельном спектральном участке
Общее количество света, попадающего на пленку, при применении светофильтра значительно уменьшается. Поэтому в случае недостатка освещенности или тогда, когда требуется большая глубина резкости, корректирующие светофильтры применять нельзя.
Рис. 64. Исправление цветового баланса под водой с помощью корректирующих светофильтров:
1 — чистые океанские воды; 2 — океанские средней чистоты; 3 — чистые прибрежные; 4 — прибрежные средней чистоты; 5 — мутные
А — спектральное пропускание различных вод при общей длине пути света 3 м; Б — суммарное пропускание трехметрового слоя воды и цветного светофильтра (в случае идеальной коррекции суммарное пропускание изображалось прямой линией, параллельной горизонтальной оси)
Цветные светофильтры позволяют значительно увеличить глубину, на которой возможна цветная фотосъемка при естественном освещении. Если без них удовлетворительные по цветопередаче снимки в морской воде можно получить лишь на глубине 3–5 м, то с их помощью легко сделать снимки на глубинах до 20 м.
Телерепортаж со дна океана
Все те проблемы, о которых говорилось выше, сохраняют свое значение и для подводного телевидения. Преломление световых лучей при прохождении через иллюминатор передающей камеры, сильное ослабление водой видимой яркости предметов, размытие их контраста световой дымкой, созданной рассеянным светом, низкие освещенности — все эти трудности неизбежно встают и перед специалистами подводного телевидения.