FOTOGRAFIA PODWODNA CZYLI ŚWIAT OCZAMI DELFINA (2)

Fotografia podwodna to sztuka niełatwa. Woda jest ośrodkiem gęstszym niż powietrze i światło rozchodzi się w niej inaczej. A że fotografia artystyczna polega przecież na planowaniu efektu, musimy przygotować i podwodną scenę, i modela. Światło jest bowiem inaczej absorbowane, inaczej załamywane i odbijane.

MĘTNOŚĆ I DYFUZJA

Do wody na głębokość 10 metrów dociera około 20 procent światła. Na otwartym morzu na głębokości 100 metrów możliwa jest jeszcze fotosynteza. Z drugiej strony duże ilości cząstek zawiesiny mogą całkowicie odciąć dopływ światła już na głębokości około trzech metrów. Względne stężenie zawiesiny określamy jako mętność wody. Zawieszone cząstki dzielą się na organiczne i nieorganiczne, ale bez względu na rodzaj cząstek, im wyższa mętność, tym mniej światła przenika przez wodę i tym gorsza jest widoczność.

Woda rozprasza i odbija światło. Zjawisko rozpraszania zachodzi nawet w bardzo czystej wodzie, przyczyniając się do ograniczenia ilości przenikającego przez nią światła – światło rozpraszane jest przez cząsteczki wody, na które się natyka. W efekcie cienie pod wodą są mniej wyraźne,  a czasami brak ich całkowicie. Na skutek rozpraszania przedmioty położone dalej od fotografa mogą się wydawać nieco rozmyte i niewyraźne – odbite od nich światło, podróżujące przez wodę, zbacza lekko z linii prostej. Im większa mętność, tym silniejsze rozpraszanie. Nie mylmy jednak mętności z zabrudzeniem wody. W basenie zdecydowanie lepsza do zdjęć jest woda ozonowana. Woda chlorowana skutecznie kradnie światło.

POWSTAWANIE BARW

Nasze oczy odbierają jedynie wąski fragment całego spektrum promieniowania elektromagnetycznego – są to długości fal od około 400 nanometrów do około 760. Różnice długości fal w obrębie tego zakresu postrzegamy jako kolory – pełen zakres długości odbieramy jako biel.
Gdy światło białe, złożone z pełnego zakresu długości fal, trafia na jakiś przedmiot, fale o pewnych długościach są pochłaniane, a inne – odbijane. Postrzegany przez nas kolor przedmiotu zależy od stopnia pochłaniania przez niego fal świetlnych o różnych długościach. Jeżeli odbija on fale o wszystkich długościach – odbierzemy go jako biały. Jeżeli pochłania wszystkie długości fal – jako czarny.

Długość fali ma ścisły związek z ilością niesionej przez tę falę energii. Fale o długościach odpowiadających kolorom bliskim czerwonego krańca naszego spektrum (długości bliskie 760 nm) mają niższą energię niż fale odpowiadające kolorom z jego fioletowego krańca (długości bliskie 400 nm). Promieniowanie podczerwone (IR), leżące poniżej zakresu, który widzimy ma bardzo niską energię, a promieniowanie ultrafioletowe (UV), leżące powyżej – wysoką.

POCHŁANIANIE I ZANIK KOLORÓW

Woda, nawet gdy jest bardzo przejrzysta, absorbuje przechodzące przez nią fale świetlne, przekształcając niesioną przez nie energię w ciepło. Fale o różnych długościach są pochłaniane w różnym stopniu – promieniowanie o niższej energii jest absorbowane szybciej. W związku z tym kolory bliższe czerwonego krańca spektrum pochłaniane są szybciej niż kolory z fioletowego.

Dlatego czerwień jest pierwszym kolorem, który podczas zanurzania się w wodę przestajemy widzieć. Następnie znika nam kolor pomarańczowy, a potem żółty i zielony.

Ze względu na ten zanik kolorów, fotografowie podwodni używają lamp błyskowych nawet w bardzo dobrych warunkach świetlnych. Silne światło z lampy błyskowej zazwyczaj przebywa w wodzie stosunkowo krótki dystans, w dużym stopniu zachowując wyjściowy rozkład długości fal – i dzięki temu może przywrócić barwy utracone z powodu pochłaniania światła słonecznego przez wodę. Użycie lampy jest niezbędne przy robieniu dobrej jakości zdjęć – mimo że współczesne aparaty cyfrowe mogą w pewnym stopniu skorygować utratę kolorów związaną z głębokością – czyli z całkowitą odległością przebytą przez światło w wodzie.

Przykład: w bardzo przejrzystej wodzie na głębokości dwóch metrów czerwony przedmiot położony tuż obok nas będziemy widzieć jako czerwony. Jeśli odpłyniemy od niego na trzy metry, jego barwa stanie się już brązowa. Wynika to z faktu, że całkowity dystans jaki przebędzie światło w wodzie wyniesie 5 metrów – 2 metry od powierzchni wody do obiektu i 3 metry od obiektu do naszego oka. Po drodze większość fal świetlnych odpowiadających za czerwoną barwę zostanie zaabsorbowana przez wodę.

Pod wodą większość fotografów i kamerzystów używa obiektywów szerokokątnych. Po prostu pozwalają podpłynąć blisko do fotografowanego obiektu i zmniejszyć dystans, jaki światło ich lampy błyskowej przebędzie w wodzie.

Z zakresu światła widzialnego, czysta woda w największym stopniu przepuszcza promieniowanie o długości fali ok. 480 nm – które nasz mózg postrzega jako światło niebieskie. Natomiast w mętnej wodzie najmniej pochłaniane są fale odpowiadające za barwę żółto-zieloną. Dlatego przejrzysta, czysta woda ma kolor niebieski (fot. poniżej), a woda mętna ma barwę żółto-zieloną (fot Tomasza Stachury powyżej).

FLUORESCENCJA

Oddzielnym tematem są kolory fluorescencyjne – postrzegamy je nieco inaczej, bo po pierwsze ich długości fal nie są częste pod wodą, a po drugie, promieniowanie fluorescencyjne nie jest po prostu odbijane, ale emitowane przez niektóre obiekty pod wpływem pobudzenia przez fale o mniejszej długości (to zjawisko tzw. fluorescencji). Z tego powodu obiekty fluorescencyjne zachowują pod wodą swoje kolory i wyróżniają się od innych obiektów na tej samej głębokości.

Zjawisko to doskonale wykorzystuje natura. Na przykład ukwiały z rodzaju Coryanthus postrzegamy jako czerwone także na większych głębokościach, ponieważ ich tkanki zawierają naturalne substancje o właściwościach fluorescencyjnych.

REFRAKCJA

Inną właściwością światła, która daje o sobie znać pod wodą, jest refrakcja, czyli zmiana kierunku rozchodzenia się fali świetlnej przy przejściu przez granicę między ośrodkami o różnych gęstościach, na przykład powietrzem i wodą. Refrakcję wywołuje różnica prędkości rozchodzenia się światła w ośrodkach o różnej gęstości. Światło nie zmienia kierunku tylko wtedy, gdy pada na granicę dokładnie pod kątem prostym.

W przypadku fotografii podwodnej, najbardziej istotne jest załamywanie się fal świetlnych na granicy między powietrzem i wodą – aparat do zdjęć podwodnych odbiera w zasadzie obraz w ten sam sposób, jak człowiek w masce. Dlatego należy ustawiać jego ostrość na odległość pozorną, a nie na rzeczywistą odległość do fotografowanego obiektu (system autofokusa robi to automatycznie). Powiększenie wynikające z refrakcji zmniejsza kąt widzenia aparatu, powodując lekki efekt teleobiektywu. Dlatego większość podwodnych fotografów używa obiektywów  o najkrótszej dostępnej ogniskowej – czyli najszerszym możliwym kącie – a niekiedy stosuje się obudowy z portem kopułowym (dome port) przeciwdziałające refrakcji.

ODBICIE

Gdy światło pada na obiekt, może się od niego odbić. To, czy się to stanie, zależy przede wszystkim od koloru obiektu. Przedmioty czarne lub bardzo ciemne pochłaniają dużą część promieniowania świetlnego, odbijając niewiele. Przedmioty białe lub o jasnych barwach odbijają znaczną część padającego na nie światła. Natomiast obiekty o właściwościach refleksyjnych, takie jak lustro, pozornie będą miały tę samą barwę, co padające na nie światło, gdyż odbijają niemal 100 proc. promieniowania.

Niektóre substancje, także i woda, mogą odbijać lub przepuszczać światło w zależności od kąta padania promieni świetlnych. Jest to bardzo ważne zjawisko przy ustalaniu ogólnej koncepcji zdjęcia i ilości dostępnych źródeł światła.