與基本素描關係相關的一系列問題（3）——反光的特性

在上一篇增補文章的最後，實際上涉及到了反光①的分析對畫面的提升，但是我也提到最後部分的內容可能涉及到一些超綱問題，這裡指的超綱，就是這一期所涉及到的反光和暗面分析。

本篇涉及到名詞與解釋：n1.反光：光線通過一次或以上的反射回到觀察者眼睛的位置；n2.反光面：面A給面B以反光時，我稱面A為反光面，面B為被反光面；n

在正式涉及反光問題之前，我有一個假設性的思維問題先拋出來給大家考慮。

現在，我們假設一個光滑度、透明度、反光度以及固有色接近裸石膏材質的球體，這個球體被放置在一個綠色桌面，紅色牆面的背景中，光源色為白色。

那麼請問這個球體的顏色是如何的，會如何變化，變化規律如何。

要考慮清楚這個問題，實際上涉及的內容還是比較多的，接下來與反光相涉及的東西就從這個模型設定來展開。

1.我這裡把所有光和環境、物體都假設了顏色，其目的是為了區分不同的光，如果是在黑白環境下，反光和直射光會混在一起，無法被區分開。——這裡用白色主光，是因為白色光包含了綠色光和紅色光。

2.我所假設的光源為近平行光源，那麼主光源打在平面上，亮度不會受光源球的形狀所影響。

3.顏色的特性上，有一個基本的規律就是：白色光線打在有色物體上時，其反射光線會變成該物體的固有色。

那麼我們可以粗淺的得出一個結論，那就是綠色桌面會給物體某些位置以綠色的反光，紅色的牆面也會給物體某些位置以紅色的反光。

本篇文章的重點，就是分別分析這些位置規律，大小與形狀規律，反光的強度與變化規律。

一、位置規律、大小與形狀規律

為什麼先聊位置規律，是因為我這裡定義的位置是指一個反光面②所能影響到的所有位置，不是僅僅指反光最強的區域，也就是說，反光面所影響到的被反光面有可能非常弱導致視覺上面積非常小。

在位置問題中，有一個基本原則，即可以把反光作為一個光強非常弱。面積非常大，同時位置很近的光源來分析。

那麼之後的所有問題的關鍵就轉化為這種特殊的光源，具有什麼樣的特性。

首先，先考慮這一特殊光源的方向：

反光面細分之後，可以說有兩種情形：1.受光面作為反光面；2.非受光面作為反光面。

但是在目前的情況下，我們暫時不管第二個情形。

而反光面所反射的光線，其方向主要受到：1.其受光光源方向；2.反光面的材質；這二者所影響，如果我們假設反光面為標準理想鏡面，那麼反光光線自然方向為其光源的鏡面反射方向；但是實際上由於不存在理想的鏡面，所以這裡有一條規則，就是

反光的方向統一性總是比原光源要弱，所以反光不論在任何情況下，總是比直接受光要弱。

至於其方向，規則就是該面與受光光源的鏡面反射方向。

我們可以試分析題圖中綠色桌面的受光和反光方向及其位置：

上圖只保留綠色桌面反光的情況下，可以清晰看到桌面反光的影響位置（上圖中所圈出額位置範圍，忽略了投影，亮暗面等影響）。

這裡我為什麼畫出了L1和L2兩條範圍線？這個原因就涉及到極近距離光源的奇怪影響；我們再從正視圖來觀察：

這張圖是從理論上分析得到的整個桌面對球體的影響範圍，可以看到，實際上反光影響範圍極其大，但是為什麼我們實際畫面並沒有這麼大（甚至我們可以觀察到，反光影響面積很大程度上受到整個桌面——也就是反光面的面積大小所影響）？

我們再回到實際畫面，同時從桌面上取幾個點來看看光線變化：

次A-次B-次C三個點是我們通過觀察受光分析得到的。

根據觀察受光的原理，我們很顯然得知，這三個點與鏡面反射光路越偏越遠，所以這三個點受到反光的影響強度實際上在逐步降低。

在這裡，我引出一個重要信息——

A-次A該反光線，很顯然是受光最強的位置，我們可以稱之為反光的高光位置，對於每一個反光面，總是存在這樣一個反光的高光位置。

所以，我們在分析反光的時候，總是可以近似的看做是以反光高光點次A為頂點的一個半球L1（針對球體時的分析，其他形體實際上會更簡單）。

但是，也請不要忘了，L2也同樣是受到影響的區域，只是已經非常微弱了。

二、反光的強度與變化規律

在上文的分析中，我們基本知道了一個大面積的反光，能夠影響到的面積有多大，基本的位置原理，也能根據光源光路的分析，能基本得到；那麼下一個問題就是：為什麼這個反光會變得如此弱呢？

反光整體變得如此弱的原因很簡單，一道反光進入到我們的眼睛，至少需要經過兩次吸收，兩次反射，因此，即使是所謂反光高光的位置，幾乎沒有漫反射的反射消耗，也依然會被吸收掉大量光強。

其次還有一個特殊的、受到投影的影響造成的反光變化：

在投影與物體的夾縫之間，幾乎沒有光能進的來，自然在這個位置，反光會突然間減弱。

如圖位置：

最後，還需要反覆申明的，就是反光的強度，始終受到被反光面以及反光面的材質影響非常的大（材質對反光的影響會比對亮部的影響更大，具體原因以後再聊），如果是一個放在鏡子上的石膏材質球體，那麼這個球體上的反光，會非常接近受光面的亮度（但依然要略次一級）；如果是一個放在鏡子上的拋光金屬球，那麼這個球體的反光，就完全是一個扭曲的鏡面——光被幾乎毫無損耗的反射到觀察者眼中。

三、一些總結

1.我們僅僅分析了桌面的反光一個點，但是實際上很容易想像到：一個物體實際上機會會受到四面八方的各種反光，絕不僅僅是簡單地一到兩個面的反光而已，這也是為什麼現實生活中的一個白色石膏球，遠比我們按照分析畫出來的要亮的多——但是，要記住，在無數個反光面的分析當中，始終是有強弱區別的，這些不同反光面的強弱區別，受到各種影響，包括：反光面的受光，反光面的大小，反光面與被反光面的距離，反光面的材質不同等。

2.反光的分析，複雜而豐富，現實世界中不僅僅是物體表面的複雜，而且反光面本身往往也是非常複雜的。

所以，為了節省時間，最好的訓練方法就是靠反覆分析各種圖的反光現象，這一點不論是別人畫的畫，還是拍攝的照片，都是可以的。

3.我們在反光分析中，實際上能得到關於暗部其他位置的一些淺顯規律性特點：對於明暗交界而言：反光的存在，才造成了明暗交界的深淺變化；對於投影而言，為什麼離物體越遠，投影越淺也是同樣的道理，還可以根據投影與反光的特殊變化，總結出一個稱之為 環境光遮蔽 的頗為實用的規律。

但是這些常用規律將不在這個系列中詳細聊，我只能默認讀者已經了解各種表達技巧，這個系列只做這些技巧的原理性分析。

原本計劃在這一篇中把反光和暗部都一次性講完，但是我考慮再三還是決定分開；因為可以說整個背光面的問題，實際上就是反光問題，與投影問題的結合，而且背光面的問題往往顯得非常細微，但是又非常重要而複雜，因此分成兩篇來寫是值得的。

反光問題一直都困擾了我整個高中學畫生活，其中最顯而易見，但是又很久沒有想明白的問題，就是為什麼現實中的石膏體，怎麼都這麼白？

我一直都有一個簡單地觀點——只要沒有光，就一定是黑色的。希望大家考慮問題都能從這個基礎來進行，這樣才會開始考慮畫面上所有位置的光線變化。

還有一個問題是，到了這一篇之後，我想大家顯然能發現，對於反光以及之後的分析工作而言，球體實際上已經顯得過於複雜了，因此，這一篇反光問題，我依然會出一個增補篇，做一些更實際的，或者更簡單地分析，希望能更好的幫助理解。

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