قانون مربع معکوس، راز و رمز نورپردازی عکاسان حرفه‌ای

در فیزیک قانونی به اسم “قانون مربع معکوس” وجود دارد که بیان میکند ” هر مقدار یا نیرو، با مجذور فاصله اش تا منبع آن نیرو، نسبت عکس دارد.” با توجه به اینکه این منبع نیرو، میتواند نور باشد، پس در نوردهی نیز، تاثیر خود را میگذارد. از آنجا که در عکاسی، حتی عکاسی با تلفن همراه، نورپردازی یکی از اصول اولیه محسوب میشود، پس میتوان نتیجه گرفت که این قانون در نورپردازی حین عکاسی نیز صادق است و inverse square law of light نام دارد.

فرض کنید میخواهید در محیط سربسته ای مثل کارخانه، یا در شب و به کمک نورهای موجود، یا فلاش دوربین عکاسی کنید. پس حتما باید بدانید که چگونه نوردهی کنید و فاصله ها و عوامل مختلف، چه تاثیری در نورپردازی شما دارند. با آگاهی یافتن از اینکه فاصله چگونه روی نورپردازی شما تاثیر میگذارد، حتما عکاسی بهتری انجام خواهید داد. یا تصور کنید، میزان خاصی از نور را میخواهید روی صورت و چهره ی سوژه ی خود اعمال کنید، حتما برایتان سوال شده که این قانون چگونه قرار است به شما کمک کند؟

خب اگر یک منبع نوری را در نظر بگیریم، مثلا دوربین، نور دهی به آن سوژه، با مجذور فاصله ی سوژه از دوربین، نسبت عکس دارد. به بیان ساده‌ اینکه اگر فلاش را به سوچه نزدیک کنیم، شدت نور خیلی زیاد می‌شود و اگر از سوگه دور کنیم هم طبیعتا خیلی کم می‌شود. اما چقدر این شدت نور زیاد یا کم می‌شود؟

نکته همینجاست. اگر فاصله ی سوژه، با منبع نور دو برابر شود، به جای آنکه نوردهی به نصف حالت اولیه برسد، به یک چهارم می‌رسد! اینجاست که شما فاصله را که دو برابر می‌کنید، حدس می‌زنید باید نور به نصف برسد، اما خیلی کم نورتر می‌شود. این همان معکوس مجذور فاصله است. (۲ به توان ۲ برابر با ۴ و معکوس آن، ۴/۱ ) پس در نهایت میزان نوردهی، یک چهارم برابر حالت اولیه میشود. پس در مقایسه با فاصله ی قبلی سوژه با دوربین، نور به طور ناگهانی و به شدت کاهش میابد.

پس اگر فاصله سه برابر شود(سه به توان سه، می‌شود ۹ و معکوس آن، ۹/۱ ) طبق قانون مربع معکوس، نوردهی ۱/۹ برابر شده و اگر فاصله چهار برابر شود، (چهار به توان دو، ۱۶ و معکوس آن، ۱/۱۶) نوردهی ۱/۱۶ برابر میشود. به همین ترتیب، با افزایش میزان فاصله، نوردهی کم و کمتر میشود.

نتیجه ای که میگیریم، این است که نزدیک ترین سوژه به دوربین، در پرنور ترین حالت، و دورترین سوژه به دوربین، در کم نور ترین حالت، قرار دارد.

اما این تغییر نور، از فاصله ی یک متری تا دو متری، به سرعت تغییر پیدا کرده، و به طور ناگهانی نور دهی از ۱۰۰ درصد به ۲۵ درصد (۱/۴) میرسد، ولی از فاصله ی دو متری تا سه متری، یا سه متری تا چهار متری و به همین ترتیب، نوردهی نه با سرعت قبل، بلکه به آرامی، کاهش میابد.

حالا اگر ما دو سوژه  در فاصله ی یک متری (سوژه ی ۱) و دو متری (سوژه ی ۲) از منبع داشته باشیم. طبیعتا میزان نور دهی در سوژه ی ۲ بسیار کمتر از سوژه ی ۱ است. و اگر سوژه ای در سه متری دوربین قرار دهیم و اسمش را (سوژه ی ۳) بنامیم، در مقایسه با سوژه ی ۲، این تفاوت نوری کمتر به چشم میاید.

ممکن است برایتان سوال شود که چرا دانستن این نکات در نورپردازی عکاسی ضروری است؟

خب هر عکاسی میداند که در هر نورپردازی، باید مقداری برای دیافراگم خود تنظیم کند. این مقدار میزان بازشدگی دیافراگم برای پذیرش نور را تعیین میکند. هر چه بازتر باشد، نور بیشتری هم وارد می‌شود. حال فرض کنید میخواهیم عکسی در فضای تاریک، یا محیطی بسته و به کمک فلاش یا نور موجود در فضا ثبت کنیم. با فرض بر اینکه سرعت شاتر، ثابت است؛ برای اینکه نوردهی مناسبی را با مقدار دیافراگم تایین کنیم، اول به فاصله ی سوژه به دوربین نگاه میکنیم.

اگر سوژه در نزدیک ترین فاصله به دوربین قرار داشت، و نوردهی به آن در ماکسیمم خودش بود، پس مقدار دیافراگم را نزدیک f.16  یا f.22  قرار میدهیم، تا جلوی شدت نور زیاد را بگیرد و عکس را با نور مناسبی ثبت کند. ولی اگر سوژه از دوربین و منبع نور دور بود، مقدار دیافراگم را نزدیک f.4  قرار میدهیم تا دهانه ی آن کاملا باز باشد و با نوردهی خوبی ، عکس را ثبت کند و عکس  زیاد تاریک و سیاه نشود. بنابرین با تنظیم مقدار دیافراگم، ما نوردهی را برای سوژه ها، چه نزدیک و چه دور به دوربین، به یک میزان انجام میدهیم.

و باید به این نکته توجه کنید، که اگر سوژه ی شما در یک متری دوربین قرار دارد، براساس قانون مربع معکوس به محض کوچک ترین تکان نیم متری و عقب رفتن سوژه ، نوردهی به شدت روی سوژه کم میشود و باید مجددا تنظیمات دیافراگم و نوردهی، تغییر کند. پس باید مراقب حرکات سوژه ای که نزدیک دوربین ایستاده نیز باشید. اما اگر سوژه در فاصله ی دوری از دوربین قرار دارد، چون در فاصله های دور تر، نسبت نوردهی آرام آرام کاهش میابد و مثل تغییر فاصله از یک متری تا دو متری، به سرعت این میزان تغییر نمیکند، در صورت حرکت سوژه یا تغییر فاصله ی آن، نوردهی تغییر چندانی نکرده، و نیازی به تنظیم مجدد دیافراگم نیست. اگر قانون مربع معکوس فیزیک، و صدقیت آن در نوردهی را نمی‌دانستید، این نکات را رعایت نمیکردید. و ممکن بود، با کوچک ترین حرکت سوژه، عکسش شدیدا تاریک بیفتد، و علتش را هم درک نکنید و مجبور شوید، فقط یک جای ثابت، نزدیک به دوربین را برای سوژه مشخص کنید.

و با دانستن این نکات، این را هم باید بدانید که چون در فاصله ی یک تا دو متری نور ناگهان و به سرعت کاهش میابد، باید دهانه ی دیافراگم را به سرعت باز کنید و با فاصله گرفتن سوژه از دوربین، چون دیگر نور به آن سرعت کاهش نمیابد و آرام آرام تلف میشود، پس شما نیز باید آرام آرام، دهانه ی دیافراگم را تغییر دهید.

اگر بخواهید از چند نفر یا یک گروه در شب عکس بگیرید، باید بر اساس میزان فاصله ی آنان از دوربینتان، دیافراگم را تنظیم کنید. مثلا برای نزدیک ترین فرد، مقدار دیافراگم روی F.22، و برای دور ترین شخص، بر اساس میزان فاصله، میزان آن مثلا f.11 می‌شود.

این قانون مربع معکوس در هر موردی با هر فاصله ای در نورپردازی صدق میکند. مثلا اگر می‌خواهید در عکاسی پرتره یا آتلیه، زمینه را خیلی تاریک کنید، نور را به سوژه نزدیک کنید و نوردهی را بر آن اساس تنظیم کنید. فراموش نکنید اگر نور با سوژه خیلی فاصله داشته باشد، به سختی می‌توانید زمینه را تاریک کنید (حتی اگر دیافراگم را هم ببندید). یا مثلا اگر پس زمینه ی خاصی برای سوژه ی خود در نظر گرفته اید که میخواهید تاریک تر از سوژه ی شما بیفتد، سوژه را نزدیک به دوربین، و پس زمینه را در فاصله ای دورتر از دروبین قرار دهید تا قانون مربع معکوس فیزیک، شامل آن شود. عکس این نیز صدق میکند و اگر بخواهید هر دو مورد، یعنی هم پس زمینه و هم سوژه، در نور یکسان، تاریک یا روشنی قرار گیرند، فاصله ی این دو را نزدیک بهم، و به یک میزان از فلاش قرار میدهید.

امیدوارم مطلب قانون مربع معکوس برایتان مفید بوده باشد. فراموش نکنید ما دوست داریم با این مطالب، سطح دانش شما از عکاسی بالاتر رود. اگر همچنان سوالی در این رابطه برایتان باقی مانده است یا فکر می‌کنید برای تکمیل این مطلب، می‌توانید به موضوعی اشاره کنید، از کادر نظرات در زیر هر مقاله استفاده کنید.