Existe uma diferença entre uma fonte de luz grande e distante e uma fonte pequena e próxima?

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Enquanto fazia minha engenharia reversa da iluminação para essa pergunta , me perguntei se havia alguma diferença discernível entre um grande modificador de luz distante e um pequeno modificador de luz de perto. (Isso está fora das coisas óbvias, como a potência do flash necessária.)

Anteriormente, meu entendimento era que, todas as outras coisas eram iguais, os fatores que produzem o mesmo tamanho aparente e intensidade de luz eram completamente intercambiáveis. Estou pensando agora se esse é realmente o caso.

Estou pensando especificamente em queda de luz, devido à lei do inverso do quadrado. Gostaria de saber se a luz de uma fonte próxima pode cair mais rapidamente (ou seja: ir do claro ao escuro em uma distância menor) porque a distância da fonte em si é mais próxima. Dada uma certa distância acesa (como o rosto do modelo), a relação entre ele e a distância da fonte de luz será muito maior para uma fonte próxima do que para uma distante ... então isso pode tornar a queda mais pronunciada. Mas não tenho certeza disso de forma alguma.

Isso está correto? Existem outros fatores para essa mudança com base no tamanho aparente?

lighting lighting-modifiers

— Craig Walker
fonte

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Só para esclarecer, você está perguntando sobre duas fontes de luz que têm o mesmo tamanho aparente para o assunto e a mesma intensidade no assunto?

— Rfusca

@rfusca: sim, "aparente" é a palavra que eu quero. Editando agora.

— Craig Walker

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Sim, uma luz mais próxima cairá mais rapidamente devido à lei do quadrado inverso. Para uma luz muito próxima, uma face do seu objeto estará relativamente muito mais próxima que a outra. Com uma luz maior mais distante, as distâncias serão muito mais semelhantes, portanto, menos queda. Isso fará a diferença para a aparente suavidade da luz.

— MikeW
fonte

Não tenho certeza ... a suposição é de que a luz mais próxima é mais fraca, portanto, no total, a queda é a mesma (como rfusca menciona). No entanto, ainda não estou convencido de que :-)

— ysap

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Não, a queda de luz não é a mesma. A fonte de luz mais próxima terá mais queda. Digamos que você configure duas luzes, uma próxima e outra distante, para que a quantidade de luz que chegue na face mais próxima do rosto da pessoa seja a mesma. Com a luz distante, o brilho da luz atingindo o ponto mais distante será quase o mesmo, mas com a luz mais próxima, haverá mais queda. É por isso que se você deseja um fundo escuro, move a luz para perto do objeto (mais queda) e tenta afastá-lo do fundo.

— MikeW

OK, você me convenceu.

— ysap

+1 para uma explicação simples, sem fórmulas! É bem conhecido que um lightsource distante vai dar uma luz mais uniforme do que um fim, mesmo que os tamanhos aparentes são os mesmos

— Matt Grum

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Dizem que uma imagem pinta mais que mil palavras, então aumentarei as respostas existentes com uma representação básica do MS Paint.

A queda é representada pelas curvas amarelas abaixo dos caminhos de luz. É muito difícil, mas, considerando uma queda de 1 / r², é possível ver como a queda é muito mais gradual da fonte de luz mais distante do objeto.

insira a descrição da imagem aqui

— Nick Bedford
fonte

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Para ser muito preciso, acho que se duas fontes tiverem o mesmo tamanho aparente, a fonte mais distante lançará luz mais suave. O tamanho aparente é determinado pelo ângulo de visão do objeto (a fonte).

Imagine duas fontes de luz, na distância D e tamanho H e na distância 2xD e tamanho 2xH . Além disso, imagine que a cabeça do sujeito seja do tamanho 1,5xH . É fácil ver que, embora aos olhos do sujeito as duas fontes pareçam o mesmo tamanho, a luz que cai da fonte remota "envolve" a cabeça do sujeito, enquanto a luz da fonte próxima não.

UPDATE: aqui está um esboço para mostrar o que significa "quebra automática". A fonte de luz maior ilumina o assunto além do equador, enquanto a menor não:

ATUALIZAÇÃO 2: atualizou o diagrama para torná-lo mais preciso geometricamente.

insira a descrição da imagem aqui

— ysap
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Não tenho certeza se realmente compro isso. Por essa definição, o sol deve envolver suficientemente tudo - sendo uma fonte de luz muito, muito distante.

— Rfusca

@rfusca - O sol de fato envolve todos os objetos esféricos que são menores que ele. No entanto, quanto mais longe o objeto, menos esse invólucro estará além do "equador" diurno-noturno. Observe também que, devido à atmosfera, esse efeito é um pouco eliminado pela dispersão da luz na atmosfera (é por isso que temos luz antes do amanhecer e depois do pôr do sol).

— ysap

Estou confuso com o seu argumento então, você parece estar dizendo que a distância percorrida aumenta 'envolvente'.

— Rfusca

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@ syap eles não teriam o mesmo tamanho. As linhas que vão das fontes ao assunto são de tamanhos angulares diferentes. Não estou argumentando que o diagrama esteja incorreto. Não é. Mas a questão não é a mesma que o que esse diagrama está representando.

— Nick Bedford

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@NickBedford - Você realmente me fez ir e atualizar o diagrama. Felizmente, agora está claro que o tamanho aparente das duas fontes é o mesmo (do ponto de vista de um ciclope ...), enquanto o efeito da iluminação é diferente.

— precisa

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Se o tamanho aparente da luz for o mesmo, a luz parecerá a mesma, com algumas exceções.

A fonte de luz próxima pode estar próxima o suficiente, onde os ângulos são diferentes para áreas diferentes.
A fonte de luz mais próxima pode permitir uma reflexão de outras superfícies, o que teria efeitos diferentes.
O ângulo em que a luz se espalha pode fazer com que algumas sombras diferentes apareçam. Pense uma pequena luz diretamente no nariz de uma pessoa, contra uma enorme luz distante. A luz distante terá raios paralelos, a luz próxima dará sombras diferentes.
Se o assunto for grande, por exemplo, uma sala ou paisagem, a fonte de luz mais distante iluminará o assunto de maneira mais uniforme do que uma fonte de luz próxima.

Mas, em geral, não deve fazer muita diferença.

— PearsonArtPhoto
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