Шкала Ламберта: как правильно определять светотень, чтобы не допускать ошибок

Для начала хочу уточнить, что я рисую лайнарт с плоскими тенями, поэтому меня эти ваши 3D ultra HD светотени и полутона редко беспокоили. По этой причине я не совсем понимал как они работают. При любой попытке придать рисунку fancy объем я с позором удалял скетч и закрывал фотошоп. Никакие уроки на ютубе или пиратские PDF-книжки не помогали мне понять, что именно я делаю не так. Но случилось чудо и я наткнулся на видео Дориана Итена на канале Proko, в котором он рассказывает о том, как работает свет божественный, нисходящий к нам с небес. Собственно, это небольшой и самый простой пересказ на русском.

Мне всегда интуитивно казалось, что свет распространяется по объекту равномерно, линейно. Я уверен, что многие думают так до сих пор.

Да, при длительной практике и наблюдении за референсами можно понять, что это не так. Но куда быстрее просто изучить то, как свет распространяется по объекту.Самая яркая область поверхности обращена к источнику света и, чем больше угол наклона, тем темнее она становится.

Звучит логично, в значительной степени предсказуемо, а значит - хорошо. Но дело в том, что в самом начале переход от света к тени происходит медленно, а под конец неистово ускоряется.

На данном этапе, в игру вступает Иоганн Генрих Ламберт, немецкий физик, астроном и ещё кто-то там, не помню. Он создаёт шкалу Ламберта и закон косинусоидального излучения света, который гласит, что свету вообще похеру на то, что вы там думаете, поэтому попадать на поверхность он будет так, как ему нравится.

Давайте рассмотрим несколько примеров:

При угле наклона 0°, на поверхность попадает 100% света

При угле наклона 90°, на поверхность попадает 0% света

При угле наклона 80°, на поверхность попадает не 20%, как можно было бы предположить, а 45% света!

Вот тут-то и попадаются все великие умы, потому что это совершенно не интуитивно. Но это ещё ничего! Знаете, что будет при угле наклона 10°?

Правильно! 99% света!

А теперь показываю полную шкалу.

Если мы наложим две шкалы (линейную и Ламберта) на сферу, то вы сразу поймете, кто тут босс.

Исходя из вышесказанного, мы можем понять, откуда появляются некоторые ошибки при рисовании светотени.

"Грязный свет" - если светлые полутона получаются слишком темными, то они выглядят как пятна на объекте. Помните, что яркость падает на 100%, 99%, 97% и т. д. с каждыми 10° поворота, то есть изменение тона будет практически незаметным.

"Темные полутона" - если же, наоборот, сделать темные полутона недостаточно темными, форма будет казаться плоской и на терминаторе появится светлый ореол.

Важно сделать границу между светом и тенью максимально плавной. В общем, жестко мазать надо только на терминаторе, а на остальном мазать не жестко, нежнее быть.

Подводя итоги, хочу сказать, что математика и физика - это вам не хухры-мухры и, если вы чего-то не понимаете, то попробуйте искать информацию в другом месте. Рисуйте там, наслаждайтесь каждым мгновением, пением птиц и учите базу. Всем букаке!

Автор статьи: иллюстратор Даниил Илиминский (профиль в запрещенном инстаграме)

Request - медиа о креативной индустрии и современной визуальной культуре