商業(yè)攝影和其它攝影一樣都必須遵循它們本質(zhì)的固有的特性，就是光與影。用光和影來表現(xiàn)客觀事物的存在，就像繪畫本質(zhì)一樣必須用顏料來描述畫家對客觀世界的認(rèn)識。
什么是光？對光如何認(rèn)識？光是電磁波輻射(能量從一個(gè)物體傳播到另一個(gè)物體，在傳播過程無需任何媒介。這種能量傳播方式被稱為輻射)到人的眼睛，經(jīng)視覺神經(jīng)轉(zhuǎn)換為光線，即能被肉眼看見的那部份光譜。這類射線的波長范圍在400到700nm之間，它是用肉眼看到物體的媒介。光產(chǎn)生于核反應(yīng)中的電子和離子運(yùn)動(dòng)(如太陽能)，燃燒(火光)，通過燈絲的電流(鎢絲燈)，氣體放電(閃光管、閃電)，激發(fā)(熒光)和化學(xué)反應(yīng)(磷光)。
自然光源的光和幾乎所有的人工光源的光均是不相干的，即由無規(guī)則相位關(guān)系的波長混合而成的。如不用反射器或鏡頭限定其射向，它即從光源向所有方向發(fā)射。相干光是由絕對同相位的匹配的波長組成，即振動(dòng)一致，因而每束波的能級在任何情況下都與其它波的能級完全相同。這種光是高度定向的。激光產(chǎn)生平行相干光。準(zhǔn)直光由均在平行路線上行進(jìn)的波長所組成，如太陽光或從無限遠(yuǎn)處的有效光源發(fā)出的光。相干光和不相干光都可成為準(zhǔn)直光。同所有的電磁能一樣，光在空間大約以每秒18.6萬英里(30萬公里)的速度傳播。光是通過一種特定的媒介直線傳播的，但在極遠(yuǎn)距離的傳播中，其光路受到萬有引力的影響。當(dāng)它遇到不同的介體時(shí)，光路可能被改變方向(折射)、反向(反射)、擴(kuò)大(漫射)，或因被吸收而受阻。一束光可以被分散或衍射——散開，以揭示其構(gòu)成的波長。各種波長對眼睛所產(chǎn)生的不同效果--或眼睛對各種波長的不同反應(yīng)被認(rèn)定為顏色，如上所述，光的光學(xué)特性表明它具有波的特征。引起光化反應(yīng)的光與物質(zhì)的相互作用表明光具有粒子和量子特征。一個(gè)光量子(光子)包含一個(gè)量子能，雖然隨著波長的縮短其能量增加，光的波長范圍還是相當(dāng)小，因此所有的光量子所含能量基本相等。無論什么時(shí)候當(dāng)光同一種不是完全透明和無色的物質(zhì)相遇時(shí)，一些光量子就會釋放其能量。這一點(diǎn)或許可用熱量的產(chǎn)生或化學(xué)反應(yīng)——通常是因二者兼而有之得以證實(shí)。在稱為攝影曝光的反應(yīng)中，至少需要4個(gè)光量子使形成穩(wěn)定的潛在影像的鹵化銀晶體產(chǎn)生變化。
在作為照明來考慮的時(shí)候，光是以光源強(qiáng)度來測量的，即照射在一個(gè)表面上的光的量(光照度)和由一個(gè)表面反射或發(fā)出的光的量(亮度)。從一個(gè)連續(xù)光譜源發(fā)出的光的波長構(gòu)成，以色溫表示。曝光的計(jì)算、感光乳劑和濾光鏡的選擇都是以這些因素為基礎(chǔ)的。光的表現(xiàn)特征一般由兩組形容詞描繪：直接的、特殊的、強(qiáng)烈的；間接的、一般的、漫射的和柔和的。術(shù)語冷和暖，指的是一般可見的偏藍(lán)或偏紅相關(guān)聯(lián)的光的本身特性。各種光源的光在攝影中的作用以下詞匯表達(dá)：正面光、逆光、輪廓光或邊緣光、眼神光、頭發(fā)光或衣服光等等。”
光的波長和顏色,人們所認(rèn)識的光只是寬廣的電磁輻射中的一部分。電磁輻射包括從波長為數(shù)百米的無線電波，直到波長小于10“”米的y—射線和宇宙射線。每個(gè)電磁輻射波段都有自己的特點(diǎn)，但又沒有精確的分界線，它們都逐漸延伸到相鄰的波段中去。某些波長范圍內(nèi)的波，譬如無線電波，可以傳送到相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。另外一些波，譬如x-射線，能穿透很厚的鋼板，并能破壞人體組織。然而這些輻射都不是人眼直接能看到的，人眼只是對波長大約在400納米到700納米這一狹窄范圍內(nèi)的波才敏感(1納米＝10^(-9)米)。這一有限的波譜就是人們所說的可見光譜。
當(dāng)光源發(fā)出的所有可見波長光相對均勻地混合在一起時(shí)，便形成了無色的“白光”（A）。但如果只有某些波長，可見光則要呈現(xiàn)出顏色來。例如，波長在400到450納米之間的光為深紫色（G），波長在450到500納米之間的光為藍(lán)色(C)，500到580納米之間的光為藍(lán)綠色(B)，580到600納米之間的光為黃色（E）。波長若再增加，光將由黃色變?yōu)槌壬�，波長為650納米時(shí)光為紅色。（F）當(dāng)波長趨近可見光波長響應(yīng)的極限700納米時(shí)，光變得愈來愈暗(D)。由此可見，不同種類的白光，例如太陽光、閃光燈光或攝影室照明燈光中，都包含有各種顏色的光譜——紫、藍(lán)、綠、黃、紅。人眼中看來含有三種光波的感受器，它們分別響應(yīng)藍(lán)、綠、紅這三種主要且重疊波段的光波。當(dāng)這三種感受器受到相同強(qiáng)度的刺激時(shí)，人眼就習(xí)慣地認(rèn)為看到了白色或中灰色。如果波長很不平均——長波長的紅光多而短波長的藍(lán)光少，人眼所受的刺激就不平均，因此看上去為橙色色調(diào)。每天日出日落時(shí)，人們都能感受到這種現(xiàn)象。
記住可見波譜中顏色的排列順序，對今后理解黑白或彩色膠片的顏色響應(yīng)及選擇彩色濾光鏡和暗室安全燈都是有用的。
與可見光譜相鄰的波段是紫外線(波長比紫光短)和紅外線 (波長比紅光長)。雖然人眼不能感覺到紫外線(UV)的存在，但所有的膠片對直到波長為250納米的紫外波長都敏感。這常給拍攝遠(yuǎn)景帶來麻煩。紫外線不僅能曬黑皮膚，而且還能使某些物質(zhì)發(fā)出熒光，在可見光照射下閃閃爍爍——這個(gè)特點(diǎn)在迪斯科舞廳里常常用到。
人們能通過溫暖感知到長波紅外線(1R)的存在。接通電爐時(shí)，手首先感到的是紅外線的溫?zé)彷椛�。�?dāng)電阻絲加熱到一定程度之后，才能看到它發(fā)出的可見光。一些特殊膠片中含有對近紅外區(qū)光波敏感的物質(zhì)(波長可達(dá)900納米)。這些膠片主要用于航空和科技攝影中，但也能產(chǎn)生奇特的超自然的繪畫效果。
人類的生物感官只對寬大的電磁波譜中如此狹窄的一段波譜敏感，這看起來似乎不可思議。然而事實(shí)上，太空中自然存在的紅外線、紫外線、x—射線和y—射線，在射向地面的途中大多已被地球大氣層吸收了，因此人類在進(jìn)化過程中，不再需要檢測或防護(hù)這些輻射的器官了。生活在另一顆行星上的生物，在完全不同的環(huán)境下可能進(jìn)化出具有感知無線電波的器官，而同時(shí)對可見光卻視而不見了。
二視覺對光線的感應(yīng)
視覺,視覺是眼睛和大腦對于可見光能量的反應(yīng)，這段可見光是電磁波頻譜中的一部分。視覺并不簡單是眼睛對強(qiáng)度(亮度)或波長(顏色)的生理反應(yīng)，它還包括眼睛對物體外觀感覺的識別。因此，視覺包括認(rèn)識和解釋兩個(gè)方面，也就是說，眼睛所產(chǎn)生的感覺具有兩個(gè)方面的含意這些感覺是由視野范圍內(nèi)自然環(huán)境對光的反射、吸收、發(fā)射或激發(fā)等多種方式所引起的。它們展現(xiàn)了自然環(huán)境的真實(shí)外觀，包括亮度、顏色、外形(邊緣形狀或外廓)、表面形狀、質(zhì)地、大小和位置。這些外觀特征中有些通過其它的感官也能感覺到，比如：質(zhì)地可以通過觸摸感覺到。先前記憶的感覺經(jīng)驗(yàn)也影響大腦對眼睛反應(yīng)的解釋，但是，眼睛的反應(yīng)僅僅是直接生理視覺方面的反應(yīng)。
眼睛
眼睛是身體上最好的外界感覺器官，它通過視神經(jīng)與大腦直接相連。眼睛基本是個(gè)球體，周圍是堅(jiān)韌的白色膜狀物--鞏膜。鞏膜前面的中央部分是透明的，能夠納入光線，稱之為角膜。角膜覆蓋在充滿水狀液體——眼房水的眼前房上，位于虹膜和晶狀體的正前方。
虹膜為環(huán)狀的肌肉纖維結(jié)構(gòu)，其顏色隨種族不同而有所不同。虹膜中央的瞳孔根據(jù)接收到的光線亮度能夠自動(dòng)地放大或者縮小，以控制進(jìn)入眼睛的光量多少。瞳孔放大時(shí)，其直徑的變化范圍大約為3／8英寸到1／16英寸(即9.5毫米到1.5毫米)，但是它決不會完全收縮。直接位于虹膜后面的晶狀體是透明和柔韌的；附著在晶狀體邊緣的睫狀肌能夠改變晶狀體的形狀，以對不同距離的物體進(jìn)行聚焦。
向外凸出的角膜能使接近眼睛中心的光線產(chǎn)生主要折射，然后由晶狀體提供精確的調(diào)焦。影像穿過充滿透明膠狀物質(zhì)(稱為玻璃狀液)的內(nèi)腔落到視網(wǎng)膜上。視網(wǎng)膜是一層包含有1.3億個(gè)光敏感受細(xì)胞的薄膜，這些視覺細(xì)胞按其形狀可分為桿形和錐形的兩種。錐形視覺細(xì)胞對明亮的光線和色彩的差異敏感。它們集中在視網(wǎng)膜中央一個(gè)叫做黃斑的部位，尤其是集中在中央凹的內(nèi)部。中央凹是晶狀體視軸上的一個(gè)微小區(qū)域。中央凹錐形細(xì)胞產(chǎn)生的影像信號最銳利，而且這些信號的色彩區(qū)別也非常準(zhǔn)確。桿形視覺細(xì)胞分布在黃斑的外部，它們比錐形細(xì)胞的光敏程度至少高1000倍，但是對顏色沒有辨別能力。其結(jié)果是在夜晚或非常暗的光線下就能夠看到物體，但只是灰色調(diào)的；由于中央凹里沒有桿形細(xì)胞，所以不能看得非常清楚。
桿形細(xì)胞和錐形細(xì)胞通過中介細(xì)胞連接到附著在視網(wǎng)膜一小點(diǎn)的視神經(jīng)上。兩只眼睛的視神經(jīng)會合在一點(diǎn)，稱為交叉；各種神經(jīng)分支相交后分別通到相對一側(cè)的大腦。這種神經(jīng)交叉網(wǎng)絡(luò)使得從雙眼右半側(cè)視野中獲得的所有印象都?xì)w于大腦的左半側(cè)；而從雙眼左半側(cè)視野中獲得的所有印象都?xì)w于大腦的右半側(cè)。這種分離顯然是深度知覺和體(三維)視覺的基礎(chǔ)，也是某些運(yùn)動(dòng)感覺的基礎(chǔ)。
視力
每只眼睛的視野大約為垂直140°、水平150°，由于視野的重疊，整個(gè)水平角度大約為180°。準(zhǔn)確的色視覺發(fā)生在眼睛視野中間大約10°范圍內(nèi)，與視網(wǎng)膜上的黃斑區(qū)域相一致；并且清晰的影像落在中央凹2°范圍內(nèi)。因此，當(dāng)眼睛注視在某一確定點(diǎn)時(shí)，視野外部區(qū)域清晰度和顏色的分辨力會迅速下降。任何人大概都很少有這樣的體會，因?yàn)橥竭\(yùn)動(dòng)的眼睛總是以一連串的目光審視外界，或者稱為掃視。每次掃視的結(jié)果都是凝視在某一特定點(diǎn)上，盡管這只是一瞬間；而且這點(diǎn)的影像要落到中央凹上。睫狀肌會自動(dòng)調(diào)節(jié)晶狀體的形狀，使之對每一凝視點(diǎn)影像清晰地調(diào)焦，這一過程叫做適應(yīng)。依照這種方法就可以建立起一個(gè)完整的、清晰的印象。但是，眼睛是不可能只產(chǎn)生一個(gè)到處都同樣清晰的單一影像的；在這一點(diǎn)上是與裝有大景深范圍鏡頭的照相機(jī)不同的。
光線中的能量落到視網(wǎng)膜細(xì)胞上會引起細(xì)胞中化合物的瞬間化學(xué)分解，即錐形細(xì)胞中碘和桿形細(xì)胞中視紫紅質(zhì)(所謂視紺、視紫質(zhì))的瞬間化學(xué)分解。這種分解產(chǎn)生的信號由中介細(xì)胞和視神經(jīng)傳遞給大腦。甚至在注視某一固定點(diǎn)時(shí)，偶然的微小運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移到影像上，桿形或錐形視覺細(xì)胞都不會保持恒定不變的化學(xué)釋放狀態(tài)；否則信號就會阻塞，而且影像或者部分影像還會消失。如果光線閃爍出現(xiàn)并關(guān)斷或者是以其它的方式中斷，那么視網(wǎng)膜上的影像大約要持續(xù)1／4秒。這種“視覺暫留”現(xiàn)象是電影存在的基礎(chǔ)。
大腦是如何處理來自視神經(jīng)的信號的，這一點(diǎn)人們并不確切了解；只是設(shè)想這是人體中一個(gè)最復(fù)雜和微妙的精確處理過程，尤其是在觀察者與物體雙方都是運(yùn)動(dòng)的，以及光線強(qiáng)度迅速變化的場合，更是如此。
色視覺
錐形視覺細(xì)胞分別只對三原色--紅、綠、藍(lán)中一種顏色的波長非常敏感，而對其它兩種顏色只是略有敏感。根據(jù)經(jīng)典的揚(yáng)-赫姆霍爾茲色視覺理論，大腦將各種不同錐形細(xì)胞產(chǎn)生的信號進(jìn)行疊加得到混合色感覺。如果只有敏感紅色的錐形細(xì)胞產(chǎn)生信號，那么感覺就是紅色。如果敏感紅色和綠色的錐形細(xì)胞產(chǎn)生等同的信號，則感覺就是黃色。但是，如果紅色信號比綠色信號強(qiáng)，那么感覺就是橙色；或者如果綠色信號比紅色信號強(qiáng)，感覺就是石灰綠或黃綠色。實(shí)際上，用眼睛能夠去看任何特殊的顏色，它是利用適當(dāng)比例的一種或幾種基色去描述特殊顏色的。有趣的是特定的紅、綠、藍(lán)色所對應(yīng)的波長并不重要，只要它們彼此很不相同即可。不知道揚(yáng)-赫姆霍爾茲理論是否正確地解釋了色視覺，但是卻可以正確地去運(yùn)用它；正像大量實(shí)驗(yàn)和事實(shí)所驗(yàn)證的那樣，它成為所有彩色攝影和彩色照相復(fù)制的基礎(chǔ)。19世紀(jì)由埃瓦爾德·赫林(Ewald Hering)首創(chuàng)的另一種理論，則認(rèn)為顏色的編織產(chǎn)生在錐形細(xì)胞以外的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，還認(rèn)為錐形細(xì)胞是根據(jù)影像每一部分的較長波長(偏紅)與較短波長(偏藍(lán))的比率分類的。按照埃德溫·H·蘭德(Edwin H·Land)的研究，以及他的同事依照這種理論使用白光和某種單一基色的混合光已經(jīng)產(chǎn)生了全色影像。
三光線成像原理
假如為一個(gè)物體布置照明，并用一張描圖紙(或膠片)面對著它，當(dāng)然在這張紙上是不會看到影像的。原因在于被攝體的每一部分都將一些光線反射到整張描圖紙表面的各個(gè)部分，雜亂的光線通常只是照亮了描圖紙而已。
使這種混亂變得井井有條的方法之一，是在被攝體和描圖紙之間加一個(gè)帶有針孔的不透明屏障來限制光線的傳播。由于光線以直線傳播，因此，來自物體上部的光線通過針孔后只能照在描圖紙的下部，而來自物體下部的光線則只能照到描圖紙的上部。結(jié)果在針孔另一側(cè)的描圖紙上便形成了一個(gè)被攝體的暗淡的、相當(dāng)模糊的倒立影像。
觀察針孔成像的最佳方法是在一間全黑的暗室中，用黑紙遮住窗戶，窗戶面向陽光照明的場景。在窗紙上扎一個(gè)圖釘大小的小孔，并在小孔前大約30厘米處放置一張描圖紙來接收影像。
如果照相機(jī)鏡頭是可拆裝的，那么用針孔裝置很容易就能拍攝彩色照片，可見，影像的形成并不十分復(fù)雜，技術(shù)性也不是很強(qiáng)。針孔成像的局限性
如果仔細(xì)觀察一下針孔形成的影像，就會發(fā)現(xiàn)它有許多方面不能令人滿意。其中一點(diǎn)就是無論把描圖紙放在什么位置，得到的影像細(xì)節(jié)都不是很清晰。這是因?yàn)槲矬w上任一部位反射的窄光束經(jīng)過針孔之后都變得“發(fā)散”了(逐漸變寬)。被攝體上每一強(qiáng)光部位或細(xì)部點(diǎn)的最佳影像都只是一個(gè)“光盤”。被攝體細(xì)部變成了許多相互重疊的光盤，于是產(chǎn)生了模糊的影像。
針孔影像的第二個(gè)缺陷就是亮度不足。若為了增加亮度而擴(kuò)大針孔，則會使影像細(xì)部變得更加模糊不清。(如果打兩個(gè)小孔，就會得到兩個(gè)重疊的影像。這是因?yàn)閬碜员粩z體任意部位的光線都能到達(dá)描圖紙上的兩個(gè)地方。)
即使接受了這個(gè)模糊暗淡的影像并力圖通過縮小針孔來改善其細(xì)節(jié)，影像上光盤的尺寸顯然永遠(yuǎn)也不會小于針孔的尺寸。針孔的尺寸縮小到某個(gè)極限時(shí)，影像的質(zhì)量反而會變得更加糟糕。這是因?yàn)楫a(chǎn)生了一種稱為衍射的光學(xué)現(xiàn)象。光波穿過不透光的小孔邊緣時(shí)方向略微發(fā)生變化，像進(jìn)入港灣而擴(kuò)展的水波一樣。小孔越小且越毛糙，由于這種邊緣作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的光線相對于直接穿過中心的光線的比例就越大。
透鏡成像
獲得理想影像的方法不應(yīng)該是縮小針孔，而應(yīng)擴(kuò)大針孔，然后讓通過針孔的寬光線偏轉(zhuǎn)方向，從而使它變窄(會聚)而不是繼續(xù)擴(kuò)展變寬(發(fā)散)。利用透明玻璃的折射就能實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想。圖19已表明，由空氣斜射進(jìn)入玻璃的光線在界面入射點(diǎn)處發(fā)生方向偏轉(zhuǎn)，變得稍微更垂直于界面。當(dāng)光線由玻璃射向空氣時(shí)，由于空氣密度比玻璃小，因此會發(fā)生相反的現(xiàn)象。所以，應(yīng)用一塊側(cè)面互不平行的玻璃就能使透過光線的方向完全發(fā)生變化。
實(shí)際上，一塊中間厚邊緣薄的玻璃就能將一束很寬的發(fā)散光轉(zhuǎn)變成會聚光束。在機(jī)械加工時(shí)，通過研磨圓玻璃盤很容易就能制造出這種形狀的圓形玻璃會聚透鏡。
用透鏡替代針孔之后，影像會立刻發(fā)生有趣的變化。例如，描圖紙屏上的倒立影像現(xiàn)在亮得多了，但只有當(dāng)描圖紙距透鏡為某個(gè)“最佳”距離時(shí)影像的細(xì)部才很清晰。圖20如果距離太近或太遠(yuǎn)，光線都會迅速擴(kuò)展開來，影像各細(xì)部點(diǎn)會變成比針孔成像時(shí)還要大的光盤，即產(chǎn)生非常不清晰的“焦距失調(diào)”現(xiàn)象，所以使用透鏡時(shí)必須仔細(xì)調(diào)焦。正確的成像位置將取決于透鏡對光的偏轉(zhuǎn)能力以及透鏡與物體間的距離。
高折射率和(或)大曲率厚玻璃制成的透鏡具有很強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)光線能力，它們決定了透鏡焦距的大小。如圖所示，簡單透鏡的焦距就是指無窮遠(yuǎn)處物體的清晰聚集影像與透鏡之間的距離。(實(shí)際上，“無窮遠(yuǎn)處的物體”可指地平線上的物體，或用取火鏡作為透鏡時(shí)的太陽。)
長焦距透鏡對光線的偏轉(zhuǎn)能力較弱，因?yàn)樗枰荛L的距離才能使光線偏轉(zhuǎn)會聚到焦點(diǎn)上。透鏡偏轉(zhuǎn)光的能力越強(qiáng)，焦距就越短，其影像細(xì)部的尺寸與同一物體由長焦距透鏡所成影像相比也要小些。
清晰影像與透鏡的距離隨著物體由無窮遠(yuǎn)處向透鏡的移動(dòng)而改變。其規(guī)律是：物體距透鏡越近，影像距透鏡越遠(yuǎn)。這是因?yàn)榻幬矬w發(fā)出的光相對于透鏡來說，比遠(yuǎn)處物體發(fā)出的光更加發(fā)散，經(jīng)透鏡會聚成像的距離就更長。圖21實(shí)際中，常能看到用照相機(jī)拍攝近景時(shí)鏡頭必須向前移，并且在真正的微距攝影中，甚至必須在機(jī)身和鏡頭間加上接圈。所有這些都是為了增加透鏡與影像之間的距離。顯然，如果想把遠(yuǎn)處和近處的場景細(xì)部同時(shí)拍攝清楚，就存在一些棘手問題。
共軛距離
共軛距離是指被攝體與透鏡間的距離和影像與透鏡間的距離。這一對距離遵循著一定的規(guī)律，如圖所示。例如，位于會聚透鏡前無窮遠(yuǎn)到二倍焦距之間的被攝體，其影像將位于透鏡另一側(cè)的一倍焦距與二倍焦距之間。在大多數(shù)普通攝影中遇到的都是這種距離關(guān)系。圖22大家已經(jīng)知道，當(dāng)透鏡與影像間的距離為一倍焦距時(shí)，無窮遠(yuǎn)處的物體清晰成像。如果物體準(zhǔn)確地距透鏡二倍焦距遠(yuǎn)，那么透鏡另一側(cè)的清晰影像也將位于二倍焦距處，并且與原物同樣大小。即此時(shí)的放大倍率(像高與物高的比率)為1。這就是微距攝影和“原大”攝影的典型情況。
如果物體與透鏡的距離小于二倍焦距，其影像將位于透鏡后二倍焦距以外，放大倍率大于l。也就是說，影像要比原物大。這是放映幻燈和放大照片時(shí)鏡頭所采用的距離關(guān)系。(現(xiàn)在也應(yīng)該明白倒置幻燈片能得到正立影像的原因了。)
物體越接近一倍焦距，其清晰影像將越大越遠(yuǎn)。當(dāng)物體恰好位于一倍焦距處時(shí)，透鏡另一側(cè)不會有任何影像形成，此時(shí)光線將平行射出(這是無窮遠(yuǎn)處物體成像于一倍焦距處的相反情況)。如果物體進(jìn)一步移近透鏡，仍然不會在任何距離上形成影像。但是，此時(shí)如果在透鏡的另一側(cè)觀察，就會看到一個(gè)正立的放大影像。此時(shí)透鏡起到了放大鏡的作用。
應(yīng)用會聚透鏡(放大鏡)，仔細(xì)研究一下這些成像區(qū)域。熟悉，至少是粗略了解物體清晰影像的位置及大小，尤其是在微距攝影或制作非常規(guī)放大照片的時(shí)候，對攝影者是很有幫助的。
陰影
光源發(fā)出的光以直線形式向各個(gè)方向傳播。這意謂著由相對“較小的”光源，譬如晴空中的太陽、蠟燭或裸露的燈泡所直接發(fā)出的刺目光線，能使物體投射出輪廓清晰的陰影。
從點(diǎn)光源發(fā)出的光線必然會產(chǎn)生邊緣沒有漸變過程、照明變化非常突然的濃重陰影。如果在光束中放置描圖紙(或擋住直射光線， 由無光澤的白墻壁反射其余光線)，又能出現(xiàn)什么結(jié)果呢?描圖紙能透過光，但也漫射光。透過的光被無光描圖紙散射，從其大表面的各個(gè)部位以直線形式向各個(gè)方向發(fā)散。由這種光線照射的物體能投射出柔和漸變的陰影。使用的漫射材料越大，離光源越近，形成陰影的反差就越弱。這是因?yàn)榇竺娣e漫射光不能完全被物體遮擋，大多原來的陰影部分現(xiàn)在也或多或少地被照亮了。陰天時(shí)陽光所成的陰影與此相同。
弄清楚硬光照明和軟光照明的區(qū)別及其控制方法，是了解攝影照明的第一步。陰影的品質(zhì)極大地影響著場景的形貌。要記住，這是無法通過在攝影時(shí)調(diào)節(jié)照相機(jī)或最后采用暗室技術(shù)來改變的。
界面處的光線
光線照射到某物體表面時(shí)會發(fā)生的現(xiàn)象，取決于該物體的類型、質(zhì)地和顏色，還有光線本身的入射角和顏色成分。
不透光物質(zhì)
如果光線照射的物體完全不透明，比如是金屬或磚，那么部分光線將被反射，部分光線將被吸收(變成微量的熱能)。物體越黑，被反射的光線比例越小，被吸收而變?yōu)闊崮艿墓饩�比例越大。這就是暴露在陽光下的黑顏色照相機(jī)外殼要比閃亮的金屬外殼更溫?zé)嵝┑脑�。如果被照物體有顏色，它就反射照明光中該顏色的光波而吸收大部分的其它光波。例如，藍(lán)色顏料反射白光中的藍(lán)光而吸收紅光和綠光。但是，如果照明光中已缺少了某些波長的光，那么物體的顏色將會發(fā)生變化。深紅光照明的濃艷藍(lán)色物體將在人眼中或攝影時(shí)呈現(xiàn)為黑色。了解這些效應(yīng)對選用濾光鏡將大有幫助。
物體的表面形態(tài)也極大地影響著光的反射形式。無光澤的表面，如雞蛋殼、繪圖紙或干燥皮膚，能均勻地散射光線。此時(shí)，光線的入射角對反射形式?jīng)]有多大影響。但是，如果物體表面光滑，像一面鏡子那樣反射光的話，那么大部分光將沿一個(gè)方向被反射回來，這被稱為鏡面反射。
如果光線垂直照射到有光澤的表面上，它將垂直地沿原路徑被反射回去。例如照相機(jī)機(jī)位閃光直接照射到光亮的玻璃窗或光澤的油漆墻面上時(shí)，就會形成耀眼的光斑。見圖。但如果光線以一定角度入射，它也將以一定角度反射。相對于反射表面入射角與反射角是相等的。所以拍攝光亮的反射表面時(shí)，為避免眩光，應(yīng)采用傾斜照明光線。(如果閃光燈是內(nèi)裝在照相機(jī)上的，則只能調(diào)整照相機(jī)的視角了。)
物體的表面形態(tài)極大地影響著人們所看到的形貌。例如，黑色光亮的油漆表面如果將直射陽光直接反射給照相機(jī)，那么看到的可能會是白色。但從不同的角度去觀察或照明，它可能又會變成比任何無光澤黑表面都更濃的黑色。在選擇適合某張照片的最佳相紙表面時(shí)，應(yīng)該將這些因素全都考慮進(jìn)去。
透光物質(zhì)
當(dāng)然并不是每種材料都不透明。舉例來說，透明玻璃、塑料和水都是透明物體，能直接透過光線；而描圖紙、毛玻璃和網(wǎng)紋玻璃雖也透光，卻將傳遞的光線漫射開來，因此被稱為半透明物體。在上述兩種情況下，如果透光物體是有色的，那么相對于其它顏色的光來說，它將更多地傳遞該顏色的光。深紅色玻璃能傳遞紅光，但對藍(lán)光幾乎是不透明的。見圖。
由于半透明材料能漫射照明光線，所以把它們拿到光源前觀察時(shí)呈
乳白色，并且看上去比透明物質(zhì)照明更均勻，即使光源沒直接在后面照射也如此。幻燈片觀片器就是根據(jù)這個(gè)原理工作的。這些透射光的特性與白色漫反射表面反射的光相似。
當(dāng)直射光由空氣斜向射入其它透明材料時(shí)將出現(xiàn)一些有趣的現(xiàn)象。前面已經(jīng)講過，光線穿過密度較大的介質(zhì)時(shí)速度將略微變慢。舉例來講，當(dāng)光線以一定角度射入玻璃時(shí)，一部分光要先抵達(dá)密度大的介質(zhì)，因此波前要不均勻地變慢(可把光波想象成水面上的波紋，見圖)。其結(jié)果是，光的傳播方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿一條新的直線路徑稍傾斜地進(jìn)入玻璃之中(即更垂直于玻璃表面)。光線由一種透明介質(zhì)傳播到另一種透明介質(zhì)時(shí)，其路徑發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為折射。
把一根直棍插入水中，可以看到棍子好像在水面處變彎了；透過半開著的厚玻璃窗向外斜視，能感覺到所見的一部分景物相對于直視的景物好像發(fā)生了些偏移。這都是光線折射的結(jié)果。正是由于鏡頭的折射，使光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而形成影像。這里講得非常簡略，下面還會討論這些內(nèi)容。
要記住的是，折射只能使斜射光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直入射到兩種透明物質(zhì)界面上的光線只是速度稍微發(fā)生變化而方向不變；如果光線以很小的傾角(十分傾斜地)照射到界面上，那么大部分光將被反射出表面。
現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，人們周圍各種物體的存在形態(tài)是各種光學(xué)效應(yīng)的綜合效果——漫射、鏡面反射，t外加一些吸收、透射和折射。比如說有一個(gè)蘋果，它受到直射陽光的側(cè)光照明，那么這個(gè)被照明面就會強(qiáng)烈地反射有色光波。這其中的大部分是漫反射，但也有部分平滑表面反射明亮的鏡面似的強(qiáng)光，這部分表面和照射光線的夾角與進(jìn)入人眼的反射光的夾角相等。蘋果的輪廓和另一側(cè)面相對黑暗的陰影則進(jìn)一步提供了它的整體形態(tài)信息。于是，人的大腦和眼睛根據(jù)經(jīng)驗(yàn)就會識別出這些細(xì)微的“光信號”，并勾勒出蘋果圓形的固體形態(tài)，而不必直接用手觸摸。這實(shí)質(zhì)上就是視覺和攝影的全部光學(xué)原理。
光強(qiáng)和距離
物體的實(shí)際亮度取決于它所反射光線的多少(如果是逆光照明則取決于透射光的多少)，以及照明光源的距離和強(qiáng)度(見圖)。由于光線是直線傳播的，因此，面積相同的表面距小型光源的距離減半之后，所獲得的照度將是原來的四倍(即獲得原來四倍的光子)。舉例來說，如果用閃光燈或小型攝影室照明燈照明一幅畫像時(shí)，減半它們之間的距離，將使照射畫像的光線增加四倍，因此曝光量可以減為原來的l／4。印相時(shí)，增加放大機(jī)高度，曝光量變化的道理與此相同。
實(shí)際上，上圖的平方反比定律意味著，用一個(gè)小型硬光光源為一次拍攝中位于不同距離的若干物體照明，要格外小心。因?yàn)檫@可能意味著任何一次曝光量設(shè)置都無法使最近和最遠(yuǎn)的物體同時(shí)正確曝光。解決這個(gè)矛盾的一個(gè)方法是將光源遠(yuǎn)移，使最近與最遠(yuǎn)物體和光源間的距離比率變小，或使用大型漫射光源，這能大大改變“照度衰減”現(xiàn)象。
在室內(nèi)攝影時(shí)，若以透過小窗口的陽光作為照明光源，光強(qiáng)度就要隨距離而變化了，其影響與在窗口處放置一盞同樣大小的照明燈一樣。
光的基本特性和方向
所有的光無論是自然光和人工室內(nèi)光，都有其特征：
1、明暗度 明暗度表示光的強(qiáng)弱。它隨光源能量和距離而變化。
2、 方向 只有一個(gè)光源，方向很容易確定。而有多個(gè)光源諸如多云天氣的 漫射光，方向就難以確定，甚至完全迷失。
3、 色彩 光隨不同的光的本源，并隨它穿越的物質(zhì)的不同而變化出多種色 彩。自 然光與白熾燈光或電子閃光燈作用下的色彩不同，而且陽光本身的色彩。也隨大氣條件和一天時(shí)辰的變化而變化。
根據(jù)相機(jī)、被攝體和光源所處的方位，可從任何側(cè)面捕捉到被攝體。當(dāng)主光源很強(qiáng)時(shí)---如明亮的陽光---從相機(jī)來看光落在被攝體不同部位，會產(chǎn)生出不同的效果可分為四種基本類型的光線：1、正面光 2、45º側(cè)光 3、90º側(cè)光 4、逆光 。
基本規(guī)律
光源 發(fā)光的物體．分兩大類：點(diǎn)光源和擴(kuò)展光源．點(diǎn)光源是一種理想模型，擴(kuò)展光源可看成無數(shù)點(diǎn)光源的集合．光線——表示光傳播方向的幾何線．光束 通過一定面積的一束光線．它是溫過一定截面光線的集合．光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108m/s。丹麥天文學(xué)家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉(zhuǎn)齒輪法測出了光這。實(shí)像——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后，由實(shí)際光線形成的．虛像——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后，由發(fā)實(shí)際光線的延長線形成的。本影——光直線傳播時(shí)，物體后完全照射不到光的暗區(qū)．半影——光直線傳播時(shí)，物體后有部分光可以照射到的半明半暗區(qū)域．
基本規(guī)律
�。�1）光的直線傳播規(guī)律先在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。
�。�2）光的獨(dú)立傳播規(guī)律 光在傳播時(shí)雖屢屢相交，但互不擾亂，保持各自的規(guī)律繼續(xù)傳播。
�。�3）光的反射定律 反射線、人射線、法線共面；反射線與人射線分布于法線兩側(cè)；反射角等于入射角。
（4）光的折射定律 折射線、人射線、法織共面，折射線和入射線分居法線兩側(cè)；對確定的兩種介質(zhì)，入射角（i）的正弦和折射角（r）的正弦之比是一個(gè)常數(shù)．介質(zhì)的折射串 n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；②入射角大于臨界角A，sinA=1/n。
�。�5）光路可逆原理光線逆著反射線或折射線方向入射，將沿著原來的入射線方向反射或折射．
3．常用光學(xué)器件及其光學(xué)特性
�。�1）平面鏡 點(diǎn)光源發(fā)出的同心發(fā)散光束，經(jīng)平面鏡反射后，得到的也是同心發(fā)散光束．能在鏡后形成等大的、正立的虛出，像與物對鏡面對稱。
�。�2）球面鏡 凹面鏡有會聚光的作用，凸面鏡有發(fā)散光的作用．
�。�3）棱鏡 光密煤質(zhì)的棱鏡放在光疏煤質(zhì)的環(huán)境中，入射到棱鏡側(cè)面的光經(jīng)棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項(xiàng)角偏移。棱鏡的色散作用復(fù)色光通過三棱鏡被分解成單色光的現(xiàn)象。
