LA LUZ - un tutorial detallado

Por Richard Harris

Nota: Este artículo es una traducción del tutorial originalmente escrito por Richard Harris. Todas las imágenes y el texto mismo tienen copyright, como se indica a pié de página. El original en inglés puede encontrarse en www.itchy-animation.co.uk

INTRODUCCIÓN

Parece que hay muy poca información disponible y de forma detallada sobre lo que para mí es una materia crucial para los artistas de todo tipo: La iluminación en todos los aspectos en los que la encontramos en nuestra vida diaria. He leido incontables libros que tratan sobre arte tradicional y digital y el tema de la luz siempre parece ser tocado muy ligeramente (perdón por la puya). Cualquiera que desee crear la ilusión de realidad debería tener una buena comprensión de cómo se comporta la luz en el mundo físico.

Los peores culpables en mi opinión son los libros de texto de 3D, que repíten las mismas viejas cansadas fórmulas de siempre y dejan a los artistas principiantes una visión muy ligera de cómo iluminar sus escenas. El resultado es que la luz está mal entendida y pobremente usada por los artistas digitales en general. Fotógrafos e ilustradores necesitan tener un mejor entendimiento de la luz, ya que la luz es un elemento crucial de cualquier arte. Sin entenderla bien, es muy difícil conseguir el realismo, por no hablar de la atmósfera.

Como nunca he encontrado un artículo detallado sobre la luz en internet, he decidido escribir éste. La mayoría de lo que escribo aquí está basado en mi propia observación, así que puede haber alguna imprecisión extraña. Puede ser que sea tan obvio que no necesite ser explicado, pero me parece que la observación del mundo que nos rodea es necesaria para darse cuenta exactamente de cómo la luz se comporta en diferentes situaciones

1ª PARTE: LO BÁSICO

Durante este artículo voy a utilizar un diagrama de una bola blanca sobre una tarjeta también blanca para demostrar cómo la luz se comporta en diferentes situacines cotidianas

Aquí muestro un mediodía soleado. La fuente de luz principal es la luz del sol, mientras que el cielo azul aporta una segunda fuente de luz con características muy diferentes. Otra luz rebota entre la tarjeta blanca y la bola, y aporta una tercera fuente de luz.

La luz más brillante es la luz que proviene del sol y es una luz blanca que emana de una fuente pequeña, lo que causa que provoque sombras con un filo muy marcado. La segunda fuente, el cielo azul, es una fuente de luz muy amplia, y como resultado las sombras están muy suavizadas (que en cualquier caso estan completamente disimuladas por la luz directa proveniente del sol). Entraré en más detalle sobre las fuentes de luz y el tamaño de las sombras más adelante, pero por el momento, recuerda que cuanto más pequeña es la fuente de luz, más duras son las sombras.

La luz proveniente del cielo azul emite un color muy fuerte que afecta a todo en esta escena. La sombra proyectada por la bola es azul porque está iluminada por la luz del cielo, mientras que la bola la está escudando de la luz blanca del sol. Las partes de la bola que no están en la luz del sol directa también toman un tono azul, porque estan iluminadas por el cielo azul

Finalmente, la luz que se refleja entre la tarjeta y la bola es también predominantemente azul (incluso cuando la tarjeta y la bola son blancas) ya que se trata de la luz azul del cielo que está siendo reflejada por los objetos blancos. Las superfícies que están más próximas entre sí reciben más de esta luz reflejada que las áreas que estan alejadas entre sí, así pues, la parte inferior de la bola está más iluminada que la parte central porque está más próxima a la tarjeta blanca.

Las áreas más oscuras de la imágen son la base de la proyección de la sombra y el borde entre las areas soleadas y la sombra de la bola: Esta zona se llama el terminador. La base de la sombra proyectada es muy oscura, porque no recibe la luz del sol y también la bola la está tapando de la mayoría de la luz del cielo y la luz rebotada. El otro lado de la sombra proyectada es más clara porque recíbe más luz del cielo y también rebotada de la propia bola.

¿Por qué es el terminador la zona más oscura de la bola?

Parcialmente por el efecto de contraste, estando tan cerca del lado brillante de la bola bajo el sol, que lo hace aparecer oscuro, pero también está recibiendo menos cantidad de luz rebotada, reflejada de la tarjeta blanca. A diferncia del resto de la bola, que recibe tanto la luz del sol completamente como la luz reflejada de la tarjeta blanca, su fuente de iluminación principal es el cielo azul. Se trata del area que hay entre la luz principal (el sol) y la luz de relleno (la reflejada por la tarjeta)

¿Por qué es azul la luz del cielo?

La luz visible está hecha de pequeñas partículas llamadas fotones; estas partículas tienen diferente longitud de onda dependiendo de su color: La luz azul se comprende de partículas con una longitud de onda más corta, mientras que la roja está hecha de partículas con la longitud de onda más larga

La luz blanca del sol está hecha de un contínuo espéctro de colores que, convencionalmente, se dividen en los colores del arcoíris (con longitudes de onda progresivamente más largas: violeta, indigo, azul, verde, amarillo, naranja y rojo). Es la mezcla de estos colores la que produce el blanco.

Sin embargo, lo que le ocurre a la luz cuando viaja por la atmósfera de la Tierra es que las longitudes de onda más corta se desvían. Nuestra atmósfera está hecha de varios gases y los átomos y moléculas de las que esta formada estan suspendidas dentro de ella. Los fotones que viajan a través de la atmósfera físicamente colisionan con estas partículas atómicas. Esta colisión desvía los fotones y los hace rebotar en otra dirección. Las longitudes de onda más cortas son más susceptibles de ser desviadas que las largas, así que los fotones que son desviados en todas direcciones por estas colisiones son predominantemente azules.

En un día despejado la luz azul desviada por la atmósfera terrestre brilla sobre todas las cosas alrededor nuestra.

Las longitud de onda más largas, como el rojo, pueden viajar más lejos a través de la atmósfera sin ser desviada. Es por eso que las puestas de sol son rojas: como la luz viaja a través de una capa de aire más gruesa para alcanzarnos cuando esta más baja en el cielo, un montón de luz azul se pierde durante el scattering, y la luz que queda es predominantemente roja.

La luz del sol brilla roja al atardecer porque las longitudas de onda azules más cortas se han perdido debido al scattering. *Date cuenta sin embargo de que la luz azul se refleja de la parte este del cielo y actua como luz de relleno en las olas en primer plano.

El efecto del rebote de los fotones azuels en todas direcciones es que la atmósfer de hecho brilla con luz azul, un efecto que es claramente visible desde el espacio. Esta luz azul es lo suficientemente fuerte para iluminar areas que no están expuestas directamente a la luz del sol, lo que hace que todavía puedas ver cuando estás bajo una sombra.

Las sombras en esta foto tiene una proyección azul muy fuerte porque están siendo iluminadas por el cielo azul.

Rebotes de luz

Cuando la luz golpea en una superfície, o bien rebota, o bien es absorvida por ella, dependendiendo del color que sea la superfície. Un objeto blanco reflejará todas las longitudes de onda por igual, mientras que un objeto negro las absorverá todas. Cuando la luz golpea una superfície roja las longitudes de onda azules y verdes son absorvidas y la luz roja es reflejada (estoy utilizando los colores primarios en vez del espectro completo aquí, en favor de la simplicidad)

Así, si la luz blanca golpea una superfície roja, los fotones que esta superfície refleja serán rojos. Cuando estos fotones golpean la siguiente superfície que encuentran en su camino estarán logicamente iluminandola con luz roja. Este fenómeno se denomina radiancia y por este motivo, los colores de los objetos adyacentes tendrán un efecto en el resto.

La luz reflejada de esta persiana venciana proyecta el color de la madera en la pared.

El abdomen trasero de esta abeja ha sido fuertemente influenciado por la luz roja, reflejada de la flor.

La radiancia es usualmente un efecto muy sutil, y necesita de una gran cantidad de luz para que se vea. Con una luz suave o disminuida puede no ser visible en absoluto, sin embargo con una luz brillante puede añadir un montón de color a los objetos que afecta. Si la luz se refleja entre objetos del mismo color puede crear puede crear un efecto muy saturado, ya que la luz rebotada refuerza el color existente de la superfici subyacente, haciendo que el color brille vívidamente - Se puede ver este fenómeno a veces en la luz del día.

Como la luz rebota entre estas tiras de madera, el color se realza por el hecho de que la luz del mismo color se refleja de nuevo en sí misma. El resultado es que la luz coloreada y la superfície subyacente se combinan para crear una versión saturada y resplandeciente del color de la madera original.

Valores alto y bajo

El cómo elegimos representar una escena es algo subjetivo a abierto a la interpretación. La mayoría de las situaciones tendrán un balance entre luz y sombra que produciran una media o un grís medio, porque eso es lo que percibimos como normal. Aunque hay algunas situaciones en las que el orden natural de las cosas tiende hacia un extremo de luz o de sombra como por ejemplo la niebla o la niebla en contraposición a una escena nocturna. Alternativamente, un artista puede elegir enfatizar uno de estos extremos para conseguir un impacto visual, o transmitir un sentiemiento específico.

Valor alto

Las imágenes con valor alto tienen una predominancia de blanco o tonos muy suaves y tienden a tener una apariencia ligera y etérea. La iluminación con valores altos es a menudo (pero no siempre) suave, y hay poco detalle, generalmente. En la naturaleza, la iluminación de valor alto se encuentra en la niebla y en la nieve, donde incluso las sombras son suaves debido a la cantidad de luz reflejada que rebota.

La aparente simplicidad de esta fotografía se crea por la paleta tan limitad que utiliza: blanco y algunos grises oscuros y negros

Valor bajo

Las imágenes con valor bajo tienen por su propia naturaleza muy poca luz en ellas. El contraste es normalmente alto y la iluminación dura. La iluminación de valor bajo puede crear una atmósfera muy interesante y a menudo es utilizada con este propósito. La configuración más obvia para la ilmunación de valor bajo es la noche, pero puede encontrarse también en otras situaciones, tales como tormentas o interiores.

La iluminación de valor bajo enfatiza el efécto dramático de esta imágen.

Balance blanco

La mayoría de las fuentes de luz que encontramos en situaciones cotidianes tienen una proyección de color aunque nuestro cerebro es muy bueno filtrandolas. Tan pronto como hay una vaga mezcla de los tres colores primarios en la luz, nuestro cerebro los interpreta como blanco. Incluso bajo luces con un color muy fuerte tenemos la capacidad de filtrar la información que reciben nuestros ojos y deducir los colores de manera que los percibimos en cantidad relativa, en lugar de una manera absoluta.

La manera más obvia de demostrar esto es usar una cámara digital con el balance puesto a luz diurna: Esta es una posición neutral que reflejara los colores tal y como están ahí. En el ejemplo de abajo he sacado una foto con una ventana como fuente de luz. La luz viene indirectamente de un cielo overcast y es relatívamente neutra.

En la siguiente fotografía he cerrado las persianas y he utilizado una bombilla casera de 60 watt como fuente de luz:

La fuerza del color proyectado en esta imágen puede haberte sorprendido, ya que no tendemos a percibir la iluminación del tungsteno como si fuera amarillo brillante/naranja. Nuestro cerebro convierte los colores para hacerlos más parecidos a la primera imágen, pero en esta ocasión es la cámara la que está 'pintando' la verdadera imágen.

Una forma muy fácil de confirmar este hecho es mirar a una ventana desde el exterior: La próxima vez eque estés en el exterior durante el anochecer observa los colores que vienen de las viviendas y verás que los interiores son de un naranja brillante. Cuando no estamos directamente bajo al fuente de luz, somos capaces de ver su verdader color.

Ver el tungsteno desde el exterior ayuda a revelar su verdadero color; desde aquí se ve naranja brillante

Algo muy similar ocurre cuando permanecemos en la sombra, donde la luz es muy azul. Percibimos la luz como si fuera neutral, pero si salimos a donde nos da el sol y miramos a la sombra la proyección azul es mucho más fácil de ver. Hay otro montón de situaciones donde la luz sufre una fuerte proyección de color: La luz del fluorescente es a menudo verde, la luz de la calle, un naranja muy profundo; la luz del sol en el atardecer pasa del amarillo a un rojo fuerte, etc.

Cuando permanecemos dentro de la sombra, percibimos la luz como si fuera neutral, pero saliendo al sol revela ser una profunda sombra azulada.

Ilumación de 3 puntos y porqué apesta

Los libros de texto de 3d a menudo describe la clásica iluminación del set de tres luces y a menudo animan a los principiantes a usarla como un modo efectivo de iluminar sus escenas. Fué originalmente diseñada como un modo de iluminar fotografía y su único benefício radica en que es fácil de aprender y de comprender. Se comprende de una luz principal brillante proviente del lateral, otra menor en el lado opuesto a la principal y una desde atrás del sujeto que se usa para sacar los perfiles y acentuar la forma.

El mayor problema con este set-up es que es artificial y no refleja la realidad. El uso de la luz trasera debería solo ser considerado si se esta buscando una apariencia para un efecto específico porque es muy dramático y reconocible. La luz trasera puede ser muy efectiva pero debería usarse con sentido común en vez de aplicarla ciégamente a cada situación. El tipo de iluminación que el set de 3 puntos crea simplemente no existe en la naturaleza y por eso resulta falsa. El hecho de que se enseñe en tantos libros de texto le da un aire de cliché y por esto se ha convertido en algo cansado y aburrido.

Hace tiempo que carece del favor de fotógrafos y cineastas, de todos modos, así que rara vez la verás en fotos de productos o películas. Si estás buscando iluminar un entorno o un objeto es mucho mejor intentar poner algo de tu creatividad en tu iluminación y estudiar qué ocurre en la naturaleza para deducir tu propia solución

Todo el mundo ha visto esos cutres retratos fotográficos de estudio que recaen en la iluminación de formula: Todas parecen iguales porque el fotógrafo siempre usa la misma luz todo el tiempo. El resultado es una fotografía aburrida y sin vida. Si quieres crear tu propio arte, evitar caer en el cliché y no ser un cutre, entonces evita las formulas de los libros de texto y empieza a pensar por tí mismo.

Continua en el segundo capítulo

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