O que é a lei do quadrado inverso e como ela se aplica à iluminação para fotografia?

Eu ouço fotógrafos falando sobre a lei do quadrado inverso, principalmente com referência à iluminação.

O que é essa lei e, o mais importante, como é aplicada à iluminação para fotografia?

lighting science

— drewm
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Há um bom tutorial de Mark Wallace, que está explicando o que é a lei do quadrado inverso. Confira aqui: photo-epicenter.com/how-to-get-black-background

— D4Am

A lei declara:

If you double your distance from a light source, the amount of light reaching you drops to a quarter of what it was.

De forma geral:

If you multiply your distance from a light source by X, the amount of light reaching you will drop by a factor of X^2 (X squared)

Como costuma ser o caso, a Wikipedia explica isso muito bem (com um bom gráfico também).

Use para fotógrafos

Isso significa que você não precisa se mover muito em relação à sua fonte de luz para ver uma grande mudança na quantidade de luz.

Portanto, se você estiver iluminando um assunto com um estroboscópio, precisará movê-lo apenas um pouco mais para perto ou para longe, para obter uma grande diferença na quantidade de luz que chega ao assunto.

— AJ Finch
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Boa explicação!

— Johannes Setiabudi

Além disso, como uma "parada" é a duplicação da quantidade de luz, e a duplicação da distância entre a luz e o objeto corta a luz em 1/4 (2 ao quadrado), dobrando a distância entre a luz e o objeto é "2 paradas". Nota bene, no entanto: a regra não se aplica necessariamente à luz focalizada. Aplica-se completamente a uma fonte de luz pontual (porque é isotrópica - en.wikipedia.org/wiki/Isotropy ) ... com outras fontes, é diferente (o exemplo extremo é um laser) ... pelo menos em resumo teoria. Na teoria prática, ainda se aplica, mas a "distância" não é óbvia.

— Lindes

Outro efeito prático é que a potência de dois números de guia de flash dados pode ser comparada calculando a razão do quadrado desses dois números.

— mattdm

A regra também falha com grandes fontes de luz (caixas de luz, scrims) até que o assunto esteja longe o suficiente da fonte de luz para começar a se parecer com uma fonte pontual. Muito próximo, a queda é quase inexistente, uma vez que os alcances externos da fonte são capazes de iluminar áreas que eles não podiam "ver" antes enquanto o objeto se afasta, então há uma área em que a queda de luz é diretamente proporcional à distância. Quando você obtém o dobro da dimensão mais longa da fonte, a regra do quadrado inverso entra em vigor novamente (mas sua fonte não é mais muito suave).

O quadrado inverso é a proporção entre a intensidade da luz e a distância da fonte de luz. Com o dobro da distância, a luz é um quarto (1/2 * 2).

Isso se aplica a qualquer coisa que se espalhe em todas as direções a partir de uma fonte, pois a área de uma esfera é proporcional ao quadrado do raio.

Portanto, se você afastar uma lâmpada / flash do modelo, a luz será reduzida pelo quadrado da distância. Se você mover a lâmpada de 1 para 2 metros, a luz diminui dois pontos (1/2 * 2 = 1/4). Se você mover a lâmpada de 1 para 3 metros, a luz ficará um pouco mais de três pontos mais fraca (1/3 * 3 = 1/9).

— Guffa
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