В последнее время все большие приходится задумываться об экономии энергоносителей. Цены на свет и газ постоянно растут, приходится думать об использовании бесплатных источников энергии. Владельцам частных домов и дач неплохо поможет сэкономить уличное освещение на солнечных батареях.
Плюсы и минусы
Сада, придомовой территории требует больших затрат — требуется не только установить светильники, но и проложить кабель. Более надежна , а это большой объем земельных работ, плюс солидные затраты на кабель, так как он должен быть в защитной оболочке, а лучше — в броне. Но это не все — в процессе эксплуатации приходится оплачивать солидные счета за электроэнергию — освещение работает ежесуточно, по 6-8 часов. Частично решить проблему может уличное освещение на солнечных батареях.
Достоинства
Почему частично? Потому что наиболее «ответственные» зоны (ворота, парковка, входные двери) придется освещать стационарно — так надежнее. Зато на остальной площади можно поставить светильники на солнечных батареях. Они имеют целый ряд преимуществ.
Недостатки
Как видите, плюсов немало, главный из которых — экономия электроэнергии и очень простой монтаж/демонтаж. Но и минусы есть:
Как видите, вариант не идеальный, но действительно помогает экономить на электричестве, ведь штатное освещение ответственных зон — это далеко не половина расходов на общее освещение двора и сада.
Уличные светильники на солнечных батареях могут иметь различную форму, внешний вид, способ установки, но все они состоят из определенного набора элементов:
Как вы поняли, принцип работы такой: в светлое время суток солнечные лучи улавливаются солнечной панелью, где превращаются в электрическую энергию и передается а аккумулятор. При наступлении сумерек (освещенность 20 Лк) контроллер включает подачу электроэнергии, светодиодная лампа загорается. Утром на рассвете (при освещенности 10 Лк) освещение отключается.
Выбор светильников для уличного освещения на солнечных батареях
В торговой сети есть светодиодные уличные светильники с очень большим разбросом цен — от ста рублей до десятков тысяч. Порой есть модели, которые выглядят почти одинаково, но очень отличаются по цене. Как это понимать и как выбрать осветительные приборы для уличного освещения на солнечных батареях? Все просто — надо смотреть технические характеристики. Именно в них вся разница.
Мощность
При устройстве освещения необходимо учитывать, сколько света может давать светильник. От этого зависит количество светильников и расстояние, на котором их необходимо устанавливать друг от друга. В технических характеристиках обычно указывается мощность в ваттах, а в случае со светодиодными светильниками она мало о чем говорит.
Чтобы понять уровень освещенности, можно сравнить с аналогом обычной лампы накаливания — их мощность нам более-менее понятна, а также можно перевести этот показатель в Люмы (Лм) — единицы измерения освещенности. Так реально можно оценить насколько эффективной будет именно этот светильник.
Как понимаете, модели с мощностью 1 Вт дают не так уж и много света — примерно как 20 Вт лампа накаливания, потому использовать их можно только для подсветки или маркировки участка — обозначения дорожек, подсветки беседок и т.д.
Класс защиты и материал корпуса
Чтобы уличное освещение на солнечных батареях работало долго и надежно, необходимо чтобы корпус и световой блок (плафон) имели защиту от попадания пыли и влаги. Желательно чтобы класс защиты был не ниже IP44 (больше цифры — это хорошо, меньше — плохо).
Также стоит обратить внимание на материал из которого изготовлены светильники. Обычно это специальный ударопрочный пластик или металл. Если «металл» — отличный от нержавеющей стали или алюминия, предпочтение лучше отдать пластикам. Они точно не ржавеют и длительное время сохраняют хороший внешний вид.
Вид и способ монтажа
По способу монтажа светодиодные уличные светильники делят на несколько групп:
- Установка в грунт. Это группа светильников на ножках разной высоты — от 20-30 см до метра и выше. Их установка чрезвычайно проста — они просто втыкаются в грунт в нужном месте.
Самая обширная группа — светильники просто втыкаются в грунт
- Светильники-столбы. Как правило, это более высокие модели с высотой ножки от 1,5 метров и выше. Они тоже могут устанавливаться грунт, но требуют уже более серьезных мер по установке — имеют большую высоту и вес. Придется делать лунку, вставлять в нее столб, засыпать грунтом и уплотнять его. Есть модели для установки на твердое покрытие — плитки, асфальта и т.д.
- Настенные светильники на солнечных батареях. Есть в разных стилях — от классического «фонарного» дизайна, до моделей в современном стиле. Монтироваться могут на стену, забор, заборные столбы.
- Подвесные. Вариантов тоже немало — есть модели, которые можно крепить к потолку, балке и т.п., а есть которые можно развесить на ветках.
- Встраиваемые в грунт, дорожки, лестницы. Очень практичные модели, которые позволяют осветить даже лестницы, причем подсвечивают не сверху, как обычно, а на уровне ступеней. Интересное и практичное решение — при таком варианте свет не слепит глаза, а освещенность остается хорошей.
Подсветка лестниц — удобно, экономно и красиво
- Декоративные. Выполнены в виде различных фигурок. В дневное время они выглядят как обычный декор, в ночное дополнительно еще излучают свет. Монтажа в данном случае нет — просто ставят светильник в предназначенное для него место.
Выбор уличных светильников на солнечных батареях для уличного освещения действительно велик. По стилю, размерам, цене ассортимент большой, так что можно выбрать.
Автономное уличное освещение на солнечных батареях
При массе плюсов уличное освещение при помощи отдельных светильников на солнечных батареях имеет существенный недостаток: запас энергии в аккумуляторах мизерный. После пасмурного дня его хватает всего на несколько часов. В ясный солнечный день «лишняя» энергия пропадает, так как емкость аккумулятора ограничена и он не в состоянии принять больше. Проблему можно решить, если поставить мощную солнечную батарею, подключить к ней аккумулятор и светильники. В этом случае использовать можно любые светодиодные светильники, которые могут работать от 12 В.
Плюс такого решения — имеется некоторый запас энергии (зависит от емкости аккумулятора), что гарантирует работу даже после пасмурного дня. Недостатки — высокая цена и необходимость прокладки кабелей, так как все требуется объединить в единую систему.
Уличное освещение на солнечных батареях: фото-идеи
В этом разделе собраны интересные на наш взгляд идеи подсветки участка и светильники, работающие от солнечных батарей.
В прошлом любое пространство находилось в тотальной зависимости от естественного освещения. Было время, когда это вышло из моды и люди прятали интерьер своего дома за многослойными занавесами. Сегодня человечество вновь возвращается к максимально активному использованию природного освещения, ведь оно приносит комфорт и хорошее самочувствие.
К тому же - и это немаловажно! - эффективное использование естественного света снижает потребление электроэнергии на 50–80%. Мы расскажем о том, как «поймать» солнечный свет и сделать его своим союзником.
Естественный свет в комнатах
Циркадные ритмы человека, от которых напрямую зависит наше здоровье, регулируются различными качествами света: его цветом, направлением, количеством. Солнце и вращение Земли - главные дирижеры этого оркестра.
Известный римский архитектор I века Витрувий доказал, что светом можно даже лечить, и настаивал на важности определённой ориентации постройки по сторонам света.
К современным зданиям предъявляют следующие требования:
- с начала весны до начала осени все жилые комнаты в доме должны получать прямые солнечные лучи минимум 2,5 часа в сутки;
- 60% комнат в доме должны быть хорошо освещены;
- площадь окна должна составлять около 1/5 от площади помещения;
- верх окна нельзя располагать ниже 1,9 м от пола (чем выше потолок, тем выше должно быть окно);
- расстояние от окна до противоположной стены не должно превышать 6 м, а расстояние между окнами - полутора метров.
Решая, в какой части помещения располагать ту или иную комнату, обязательно учитывайте интенсивность освещения. Так, для детских, гостиных, рабочих кабинетов и других комнат, где мы проводим основное время бодрствования, предпочтительнее выбирать более освещённые помещения, с окнами, ориентированными на юг или восток.
При зонировании комнат уделяют внимание функциональности: рабочие поверхности, письменные и обеденные столы располагают в самых светлых зонах помещения, а вот места отдыха могут быть освещены слабее.
Стратегии естественного освещения
Естественное освещение бывает следующих видов:
- боковое - проникает через стену по периметру здания, т. е. через обычные окна;
- верхнее - проникает через окна в верхней части стен или крышу;
- двусветное - его организуют за счёт расположенных друг над другом окон в больших и глубоких помещениях.
Выбрать ту или иную стратегию освещения можно лишь на стадии проектирования жилища. Однако и с готовым домом или квартирой можно поработать, чтобы уловить как можно больше солнечного света.
- При нехватке света готовые оконные проемы можно увеличить, и даже прорезать дополнительные.
- Улучшают освещённость специальные отражающие поверхности, которые направляют свет из окна на потолок, откуда он рассеивается по комнате.
- Потолок, стены и пол должны обладать достаточными отражающими свойствами: для потолка коэффициент отражения составляет 80%, для стен - 50–70%, для пола - 20–40%.
- Чтобы помещение казалось светлее, в нем стараются использовать светлые тона: это касается окраски стен, пола и потолков, предметов интерьера.
- За счёт отражения солнечных лучей освещённости добавляют зеркала и гладкие лакированные поверхности.
- Следите за тем, чтобы окна не заслоняли густые кусты и ветви деревьев.
- Если хочется избавиться от прямых солнечных лучей, например, в рабочей зоне у окна, можно занавесить нижнюю его часть. Общее освещение на кухне при этом сохранится.
Не стоит сильно увлекаться в «ловле» естественного света, ведь комната может получиться пересвеченной, а глянцевый пол будет бить по глазам отражённым полуденным Солнцем. Важно выдержать равномерность.
Природный свет, цвет и светильники
Север: здесь всегда несколько приглушённый холодный свет, который можно удачно скорректировать за счёт соответствующих оттенков желтого, красного, оранжевого, коричневого, и, как ни странно, белого. Голубой и зелёный цвет в такой комнате заставят человека зябнуть.
Юг: здорово, тепло и солнечно! Вы можете смело экспериментировать с цветами, а в случае слишком яркого естественного освещения (юго-восточное окно) скорректировать его шторами соответствующей плотности.
Восток: светлое начало дня сменяется мрачным вечером. В таком интерьере уместна комбинация тёплых и холодных оттенков, помогающая выровнять неравномерное освещение. Радостное настроение создадут контрастные сочетания бирюзового и терракотового, сиреневого и золотого.
Запад: Вторая половина дня в такой комнате насыщена светом. Используйте спокойные, нейтральные тона, контрастные цвета. Северо-запад потребует теплых пастельных оттенков золотисто-желтого, юго-запад - серебристо-серого, зеленовато-голубого.
Искусственное освещение должно следовать за естественным и органично его дополнять. Очень удобны системы управления с датчиками освещённости и присутствия, позволяющие включать светильник лишь тогда, когда в нем возникает реальная необходимость.
Не следует забывать и о , цветопередаче ламп, чтобы в вечернее время ваш интерьер соответствовал своему предназначению и не терял тщательно созданной привлекательности.
Почти в каждой оранжерее обязательно растут экзотические растения из тропических стран, где и солнца больше, и день длиннее. Без искусственного освещения многие растения просто не выживут. Или выживут, но разве ж это жизнь: не зацвести, не разрастись как следует.
При освещении, максимально приближенному к естественному, растения счастливы. И об этом хорошо бы подумать на стадии проектирования зимнего сада.
Естественное освещение
Есть у меня один недостаток, - пишет пользователь kidar . - Недостаток денег. Поэтому реализация очень многих задумок растягивается на непозволительно большой период.
Горячая, но пока не до конца реализованная мечта форумчанина - оранжерея. По диплому он инженер-электрик, поэтому продумать освещение помещения ему было легко. Вся архитектура его оранжереи направлена на то, чтобы растения получали как можно больше солнечного света.
Ориентация на юг позволяет максимально полно использовать свет Солнца.
Благодаря арочной конструкция с рассчитанным наклоном солнечный свет всегда падает перпендикулярно большей части поверхность панели.
Прозрачное покрытие занимает половину потолка, а это обеспечивает освещенность, которую не даст даже сплошное остекление стен.
Белые стены и светлый пол отражают свет и повышают общий уровень освещенности.
Благодаря неидеальной прозрачности сотового поликарбоната свет в помещении рассеянный.
Освещать или досвечивать?
Освещенность - световая величина, равная отношению светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади . Так говорят энциклопедии. В практическом плане можно провести аналогию с лейкой: нужно понимать, сколько воды попадает на конкретную морковку, чтобы посчитать, как долго поливать грядку.
Освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы до поверхности. То есть, если вы передвинули лампу, которая висела в 25 сантиметрах над растениями, и теперь она висит на высоте полметра, то освещенность уменьшиться в четыре раза. Еще освещенность зависит от величины угла, под которым расположена лампа. Это как солнце – в зените летом оно освещает землю в несколько раз больше, чем в зимний день, повиснув низко над горизонтом. Все это надо учитывать.
Планируя освещение своей оранжереи, подумайте, какого количества света не хватает вашим растениям, собираетесь ли вы их досвечивать или полностью освещать. Если нужно только досвечивать, то можно обойтись дешевыми люминесцентными светильниками, почти не заботясь об их спектре. Но лучше выбирать более длинные лампы – они мощнее, и светоотдача у них лучше.
А если естественного освещения нет, то подумать о спектре все-таки придется.
Синий и красный
Как мы помним из школьных уроков биологии, свет в растении поглощается различными пигментами, в основном, хлорофиллом, и происходит это в синем и красном участках спектра. И если правильно подбирать спектр, чередовать длительность светлого и темного периодов в оранжерее, то можно ускорять или замедлять развитие растения, сокращать вегетационный период и т.д. Поэтому, например, в теплицах используются натриевые лампы, у которых большая часть излучения приходится на красную область спектра. Пигменты с пиком поглощения в синем участке отвечают за рост растения и развитие листьев. Растения, выросшие под обычной лампой накаливания, обычно чрезмерно высокие: им не хватает синего цвета, и они тянутся вверх, чтобы получить хоть немного.
Лампы накаливания – самый дешевый, но самый плохой источника света для растений не только из-за отсутствия синего цвета в спектре. Большая часть электроэнергии в них превращается в тепло, поэтому такие лампы размещают как можно дальше от цветов, а это еще снижает их эффективность. Их используют разве что для нагревания воздуха и в комбинации с люминесцентными лампами холодного света, в спектре которых мало красного.
Получается, что светильники в оранжерее должны содержать как красные, так и синие цвета спектра, и сейчас это предлагают многие производители люминесцентных ламп. Фитолампы больше подходят для растений, чем обычные люминесцентные, которые используются в комнатах.
«Максимум излучения в фитолампах приходится на красную и синюю части спектра потому, что именно эти части нужны растениям для фотосинтеза. А у ламп "дневного света" преобладает белая часть спектра, удобная для наших глаз и "ненужная" растениям» - говорит пользователь ANTI-killer .
Для больших зимних садов подойдут газоразрядные лампы. Они считаются самыми яркими. Одна такая компактная лампа способна освещать большую площадь оранжереи.
Но все специализированные лампы намного дороже обычных, и, как считают наши форумчане, можно просто установить мощную лампу с высоким коэффициентом цветопередачи (маркировка лампы начинается на 9). В ее спектре будут все необходимые составляющие. Бонус: она даст намного больше света, чем специальная лампа.
Световой день
Есть ли предельное количество света для растений? На и этот вопрос, конечно, обсуждался.
Десс:
Солнце дает до 100 000 лк, так что лампами почти нереально этого достичь. Самый дешевый вариант - люминесцентные лампы. Недостаток - светоотдача в 1,5 раза меньше.
Натриевые лампы и светодиоды имеют одинаковую светоотдачу, но при одинаковой мощности лампы дешевле светодиодов в 8 -10 раз, так что светодиоды пока однозначно проигрывают. Но через 3-5 лет это может измениться - светодиоды дешевеют.
Обычно в оранжереях светильники устанавливают над растениями примерно в полуметре от верхнего листа. Для светолюбивых растений высота сокращается до 15 сантиметров. Опытные цветоводы делают так: размещали лампы повыше, а потом постепенно приближали к ним растения, устанавливая их на различные подставки. Чем выше становится растение, тем меньше подставка, потом ее можно убрать совсем.
Светильник должен размещаться по всей длине стеллажа с растениями. Если лампы небольшой мощности, то их монтируют по несколько штук и снабжают отражателями. Общая мощность ламп на квадратный метр площади с растениями должна составлять 100-150 Вт.
В зимнем саду форумчанина Димы Данилова три вида освещения: свет из окон, искусственная подсветка из люминесцентных ламп под потолком и свисающих фитоламп. В солнечные дни фитолампы не включаются. В прошлом году была очень «серая» зима, поэтому использовались оба дополнительных источников подсветки.
Форумчанин располагает фитолампы на расстоянии 10-30 см от высоких растений и до полуметра от низких. Никаких проблем не возникает - нагрев у ламп небольшой. «В зимнем саду без фитоламп не обошелся бы, т.к. обычные люминесцентные не спасли бы», - говорит Дима Данилов .
А вот Sazanvld считает, что «все фитолампы и натриевые лампы - это полный развод честных людей на их кровные денежки». Он предпочитает металлогалогенные лампы, в частности, прожектора. Вот его аргументы:
1) КПД у них самый высокий, не зря же их применяют для освещения стадионов и зданий. Соответственно, и экономичные они.
2) Спектр, идеально подходящий для растений. Продвинутые аквариумисты и те, кто выращивают аквариумные растения на продажу, используют именно их.
3) Невысокая цена, при этом одна лампа освещает 3-4 квадратных метра.
Главное, не путать металлогаллогенные прожектора с обычными галогенными (такие не подходят).
Таинственно и красиво
В темное время суток зимний сад будет выглядеть таинственно и прекрасно, если расставить лампы в его отдельных уголках, желательно под растениями. Разноцветные лампы позволят добиться волшебного, космического эффекта. Декоративные элементы оранжереи хорошо освещать светильниками с отражателями, которые создают направленный поток света.
Идеальные источники света для подсветки растений созданы на основе полупроводниковых светодиодов, которые излучают по всему видимому диапазону: от ближнего инфракрасного до ультрафиолетового. Кроме того, срок их службы практически неограничен. Именно такое освещение применяется в космических гидропонных оранжереях. Но они очень дороги, поэтому не особенно распространены.
Нерегулярное дополнительное освещение не будет иметь никакого смысла. Включая светильники от случая к случаю, вы только собьете биоритмы растений. Для полноценного развития растениям, особенно тропическим, нужен длинный световой день, часов на 12-14. Тогда они будут цвести и хорошо себя чувствовать. В идеале подсветку надо включать за несколько часов до рассвета и выключать через несколько часов после того, как солнце закатится за горизонт. Чтобы не подгонять свой режим под капризные растения, можно пользоваться двухрежимным таймером-реле.
О самом бюджетном варианте оранжереи читайте . А это видео рассказывает о большом доме с оранжереей – возможно, вы почерпнете из него несколько хороших идей.
Качественная подсветка территории дачного участка может заметно ударить по бюджету, если использовать только уличные фонари, работающие от сети. Чтобы хоть как-то и в то же время быстро провести свет на даче, рекомендуется использовать уличное освещение на солнечных батареях. Что это за система, какой у нее принцип работы и преимущества над стационарным освещением, читайте далее!
Устройство и принцип работы
Первое, о чем Вы должны знать – как работает уличное освещение на солнечных батареях и из чего оно состоит. На примере обыкновенного солнечного светильника рассмотрим эти два вопроса.
Конструкция светильника довольно простая и состоит из следующих элементов:
- осветительный блок (обычно это светодиод, закрепленный в корпусе);
- солнечная батарея (фотоэлектрический модуль, который преобразовывает энергию Солнца в электричество);
- контроллер (управляет освещением – включает и отключает в нужное время);
- встроенный аккумулятор (накапливает электроэнергию в светлое время суток для ее потребления ночью);
- опора либо крепление.
Исходя из предназначений каждого элемента, можно понять принцип работы освещения на солнечных батареях: днем аккумулятор заряжается, а ночью его заряд расходуется светодиодной лампой. Также в конструкцию могут входить дополнительные устройства, к примеру, датчик движения, который будет включать светильник только при обнаружении человека в определенной зоне.
Преимущества и недостатки
Второй, не менее интересный вопрос – какие преимущества и недостатки уличного освещения на солнечных батареях. Как плюсы, так и минусы системы довольно весомые и заставляют задуматься, стоит ли проводить такую подсветку у себя на даче.
Итак, среди основных преимуществ выделяют:
- Светильники и фонари можно быстро установить своими руками. Не нужно тянуть электропроводку под землей к каждой опоре, тем самым разрушая ландшафтный дизайн участка. В то же время не нужно понимать в электрике, по сравнению с вариантом, когда необходимо подключить прожектор или уличный фонарь на столбе
- Свет от солнечных светильников не бьет по глазам и мягко заливает поверхность по всему радиусу действия.
- Значительная экономия электроэнергии, т.к. на подсветку дачи потребуется не менее 3-5 ламп, мощностью от 50 Вт. Путем несложных арифметических расчетов можно узнать ежемесячный расход электроэнергии, который можно полностью сократить, сделав автономное уличное освещение на солнечных батареях своими руками.
- Система будет полностью автоматической, что очень удобно, если Вы приезжаете на загородный участок только по выходным. В остальное время светильники будут своеобразной охраной территории от злоумышленников.
- Освещение на солнечных батареях не представляет угрозы окружающей среде и человеку. Что касается последнего, это значит, что в заземлении светильников нет необходимости, т.к. они работают от безопасного напряжения.
- Уход за системой сводится к минимуму – нужно изредка протирать рассеивающий плафон и саму батарею от грязи и пыли.
- Длительный срок эксплуатации системы. К примеру, срок службы светодиодов достигает 50 тыс. часов, аккумулятора – до 25 лет (в зависимости от производителя и качества), солнечной батареи – до 15 лет. Итого, раз в 15 лет придется заменять устройства на новые.
- Имеют высокую от 44 до 65, поэтому не боятся дождя и других неблагоприятных погодных условий.
Что касается недостатков, их не так много, но они весомые:
- Использовать только освещение на солнечных батареях на даче не получится, т.к. светильники не дадут яркую подсветку территории. К тому же, заряда хватает не больше, чем на 8 часов, если целый день была солнечная погода. Все равно важные участки территории придется освещать фонарями, работающими от электросети – ворота на улице, вход в дом, зону парковки и т.д.
- Стоимость мощных светильников высока – от 12000 рублей и выше. Далеко не каждый может себе позволить такую роскошь, тем более для установки на даче.
- Существуют отзывы покупателей о том, что в плохую погоду лампы уличного освещения на солнечных батареях плохо работают или не работают вообще. Сразу же следует отметить, что в пасмурную погоду зарядка будет происходить чуть ли не в 2 раза медленнее, то есть ночью свет проработает всего лишь 4-5 часов.
Как Вы видите, преимущества и недостатки системы действительно весомые и тут уже Вы сами должны решить, стоит ли приобретать такой вариант для своего дома. Обычно все упирается в материальные возможности.
Разнообразие осветительных приборов
А вот информация, предоставленная ниже все-таки может повлиять на то, что Вы закроете глаза на некоторые недостатки уличного освещения на солнечных батареях. Дело в том, что на сегодняшний день существует широкий ассортимент осветительных приборов, которые могут быть различной мощности, формы, предназначения и даже способа установки.
- Солнечные светильники на коротких ножках. Идеально подходят для и к тому же имеют самую низкую стоимость. Установка изделий довольна простая – острая ножка вдавливает в газон, там, где Вы захотите.
- Светодиодные прожекторы. Такие устройства могут быть мощностью свыше 10 Вт, что является аналогом лампы накаливания мощностью 100 Вт. Идеально подойдут для , крыльца загородного дома и даже сада.
- Подвесные фонарики. Могут быть закреплены на ветках деревьев, в беседке, на ограждении. Используются для ландшафтного дизайна участка и для создания разноцветного праздничного освещения, как показано на втором фото.
- Уличные фонари на столбах либо ножке. Подойдут для подсветки большой территории – парковки, передней части двора, сада. Существуют устройства, мощностью до 60 Вт, однако их чаще применяют для автономного освещения дорог.
- Настенные светильники на солнечных батареях. Могут быть задействованы для , а также для освещения зоны отдыха – открытой террасы, беседки, патио.
Как Вы видите, существует множество современных осветительных приборов различной конструкции, назначения и мощности. Для дачи можно запросто подобрать наиболее подходящий вариант по стоимости, дизайну и качеству!
Видеообзор садовых фонариков на солнечных батареях
Как еще можно использовать батареи?
Более дорогостоящая, но мощная система – солнечная электростанция для дома. Такой вариант позволит генерировать электроэнергию не только для уличного освещения, но и для функционирования электроприборов в доме, как показано на картинке.
Съемочные периоды в течение дня разделяются по высоте стояния Солнца над горизонтом при безоблачном небе (рис. 1) на низкое освещение утром и вечером при высоте Солнца до (13... 15)° над горизонтом. Цвет освещения развивается от красного к белому, в тенях - от голубого к синему. Этот период соответствует времени эффектных съемок восхода и захода Солнца. Резко меняется соотношение освещенности горизонтальных и вертикальных поверхностей; нормальнее освещение при высоте Солнца (15...60)°. Цвет освещения доходит до белого (средний дневной свет), в тенях освещение голубое или синее. Освещенность горизонтальных и вертикальных плоскостей постепенно уравнивается и становится одинаковой при 45°. Контраст освещения зависит от чистоты атмосферы и смягчается рассеивателями на световых приборах подсветки. Для устранения синего оттенка теней при цветной съемке на приборы выравнивающего света устанавливают желто-соломенные фильтры; зенитное освещение, мало приемлемое для съемки из-за отвесно-падающего верхнего света Солнца. Нарастанием освещенности горизонтальных поверхностей и спаданием вертикальных усиливается контраст светотени. Съемку проводят с нижней подсветкой объекта или сюжетно важной детали от световых приборов или планшетов-отражателей: сумеречное (режимное) освещение, соответствующее положению Солнца (0...6)° ниже горизонта и небу без облаков. В данном случае яркость сумеречного неба, создающего освещенность, меняется в зависимости от чистоты атмосферы и глубины погружения Солнца за горизонт.
Рис. 1. Световые периоды съемочного дня
Необходимое время пorpужения выбирается из интервала (15...30) мин, в течение которого освещенность должна быть такой, чтобы небо в негативе проработалось плотностью (D неба = D min + (0,1 ...0,9)). Этот практически трудно определяемый интервал времени погружения Солнца и дал съемке название режимной (режимное освещение). В это время фотосъемка обычно проводится с применением дополнительного искусственного освещения (подсветки), доза которого должна изменяться с изменением яркости неба для получения неизменного отношения естественной и искусственной освещенности. На юге режимное время короткое, на севере - относительно длительное (белые ночи). На рис. 2, а-з изображены графики периодов съемочного освещения в зависимости от времени суток и месяца для различных географических широт (городов). На графиках дано время начала и конца четырех основных периодов естественного съемочного освещения на каждый час местного времени для различных географических широт от 35 до 70° через каждые 5°. Кривые являются геометрическим местом точек для высот Солнца -- 6°, 0°, +15° и -f 60°. Наибольшая высота Солнца для данной широты 22 июня обозначена точкой в центре графика и снабжена соответствующей цифрой в градусах. Данные графиков соответствуют прямому солнечному освещению при чистом небе.
Рис. 2, а-з графики периодов съемочного освещения в зависимости от времени суток и месяца для различных географических широт (городов).
Освещенность горизонтальных и вертикальных поверхностей объектов. Объекты съемки могут быть иными различной конфигурации. Их поверхности относительно источников света могут располагаться горизонтально, вертикально или под углом. Определенное положение главного (рисующего) источника света - Солнца, а также подсветка от неба создают на объектах различную освещенность, разница между которой определяет соответствующий контраст светотени. Разница в освещении представляет собой определенный интервал яркости объекта ЛВ, который необходимо измерить, согласовать с характеристикой фотопленки (обработка) и воспроизвести в негативе (диапозитиве).
Солнце как источник основного света перемещается по небосводу от горизонта вверх (высота стояния Н) и по азимуту (с востока на запад), сложно изменяя освещенность на всех поверхностях объекта (рис. 3, а, б). В большинстве случаев съемки сюжетно важные элементы переднего плана объекта имеют вертикально расположенные поверхности. Обращенные к Солнцу они воспринимают от него основной свет, являющийся ключевой освещенностью для определения съёмочной экспозиции. В зависимости от высоты стояния Солнца ключевая освещенность меняется и может быть значительно ниже освещенности горизонтальных, не сюжетно важных поверхностей. Освещение в пасмурную погоду имеет другие характеристики.
При низком стоянии Солнца (рис. 4, с) вертикальная поверхность освещена прямым светом почти по нормали N (угол α ≈ 0) и имеет максимальную освещенность с низкой цветовой температурой (2500...2800) К.
Рис. 3. Схемы перемещения Солнца по небосводу по углу стояния Н (в) и азимуту (б)
Рис. 4. Схемы освещения горизонтальной и вертикальной плоскости при стоянии Солнца: низком (о), среднем (б) и зенитном (в)
Горизонтальная поверхность воспринимает косой, почти скользящий свет Солнца и по закону косинуса угла падения света имеет низкую освещенность. Яркость вертикальной поверхности высокая, горизонтальной - низкая. При среднем стоянии Солнца (N - 45°) (рис. 4, б) вертикальная и горизонтальная поверхности воспринимают освещенность от Солнца одинаково, цветовая температура приближена к температуре среднего белого света (5300°...5500°) К, а яркости обеих поверхностей одинаковы. При высоком стоянии Солнца (N - 50...90°) (рис. 4, в) вертикальная поверхность освещается косыми лучами Солнца, а в зените скользящими и имеет низкую освещенность с цветовой температурой среднего белого света 5500 К. Горизонтальная поверхность воспринимает почти прямые лучи Солнца при высокой освещенности и той же цветовой температуре. Яркость вертикальной поверхности низкая, горизонтальной - высокая.
Рис.5. Освещенность от неба в тени от Солнца, где E c - освещенность от Солнца, Е н -от неба
Освещенность от неба в тени от Солнца (рис. 5) имеет величину в 6...8 раз меньще солнечной при относительной равномерности. 98. Атмосферные особенности при дневном освещении. Качество дневного света определяется степенью мутности воздушной среды, находящейся между Солнцем и съемочной камерой. К атмосферным явлениям, влияющим на освещенность, световой рисунок и цвет объекта, относятся атмосферная, небесная и оптическая дымка, мгла, туман, морось и дождь. Если в пределах фотокадра эти явления занимают незначительную часть площади (10...30 %), то они являются элементами съемочного объекта со своей яркостью и цветностью и на освещение не влияют. Если же они служат средой, в которой располагается объект съемки, то в значительной степени влияют на освещенность и цветность освещения. Любое атмосферное явление и условия, в которых оно развивается, влияет на светооптический рисунок и фотографическое качество изображения, а изобразительные эффекты, возникающие, например, в дождь, снег или туман, конкретизируют обстановку действия. Дымка атмосферная (молекулярная) - равномерная световая вуаль (среда), заволакивающая дали земной поверхности. Вызывается рассеянием солнечных лучей слоем воздуха. В чистом воздухе при относительно нулевой влажности лучи сине-фиолетовой части спектра рассеиваются сильнее, чем зеленой, желтой и красной, поэтому атмосферная дымка, а вместе с ней и темные далекие предметы приобретают голубоватую окраску («синие дали»). Атмосферная дымка сглаживает различия в яркости и цвете удаленных предметов и этим ухудшает их видимость вплоть до полного исчезновения. Характер дымки определяют по цвету ореола вокруг Солнца и состоянию атмосферы. Наличие молекулярной дымки делает ореол очень слабым, небо вокруг Солнца приобретает голубоватый цвет. При относительно увеличенной влажности воздуха дымка уплотняется, а ореол приобретает голубовато-стальной оттенок. В черно-белой фотографии атмосферную дымку ослабляют установкой желтых, оранжевых и красных светофильтров (особенно в аэрофотографии). Применение этих фильтров не эффективно, если дымка вызвана рассеянием света на частичках пыли и тумана, так как при этом рассеяние солнечного света во всех частях спектра одинаково. В цветной фотографии фильтры для устранения молекулярной дымки не применяют. Небольшая голубая атмосферная дымка у горизонта при цветной съемке даже нежелательна, так как выраженная ею воздушная перспектива уничтожает сухость и жесткость красок, светотень становится мягче, а изображение принимает определенный колорит. Небесная дымка - разновидность атмосферной дымки, отличающаяся повышенным содержанием атмосферной влаги. От плотности небесной дымки зависит качество солнечного освеще-ния, влияющего на освещенность объекта и цветность солнечных лучей. Свет Солнца, прошедший небесную дымку в сине-зеленой части спектра, значительно ослабляется и становится более теплым. Белые детали объекта приобретают слегка красноватый оттенок, но тени не имеют ярко выраженного синего оттенка, так как освещаются более белым светом. Небесная дымка благоприятно сказывается на качестве цвета в изображении: результаты съемки становятся лучше, чем при чисто голубом небе и легкой молекулярной дымке, яснее выражается воздушная перспектива. Значительное воздействие на солнечное освещение оказывает густая небесная дымка (профессиональное выражение «Солн-це в молоке»). Освещение при ней аналогично дневному свету, когда лучи Солнца проходят через высокие перистые облака. При этом, несмотря на то что освещенность падает почти в два раза, тени хорошо подсвечиваются рассеянным светом Солнца, контраст светотени снижается и общее освещение становится наибо-лее благоприятным для создания рисунка объемной формы. Краски объекта при таком освещении передаются наиболее полноцветно, цветовых искажений от чистого синего неба нет. Оптическая дымка создается местными помутнениями воздуха от разницы температур слоев, вызывающей появление воздушных колеблющихся струй воздуха. Особенно заметна оптическая дымка в жаркую сухую погоду над асфальтом в городе, сухой почвой в степи и нагретыми крышами зданий. Свет при наличии оптической дымки достаточно поляризован, поэтому в данном случае эффективно применение поляризационных фильтров. Мгла - помутнение воздуха, вызванное взвешенными в нем твердыми частичками дыма, гари и пыли. Большая интенсивность мглы снижает видимость предметов иногда до 1 км. Над больши-ми городами в безветренную погоду наблюдается мгла, связан-ная с засорением воздуха пылью и дымом местного происхождения (смог). Она делает атмосферу у поверхности земли темно-серой. Коричневатый или серовато-бурый цвет мглы значительно меняет цветность освещаемого дневного света: делает его красноватым, иногда сквозь мглу Солнце воспринимается красным. Пылевая дымка как разновидность мглы при черно-белой съемке не фильтруется желтым, зеленым и даже оранжевым фильтрами. При любой съемке небо воспринимается серобелым, а у горизонта темно-серым. Рассеянный пылевой дымкой свет частично поляризован, поэтому при съемках в степных районах для снижения излишней яркости неба применяют поляризационный фильтр. Туман (облако, лежащее на земле) - скопление мелких водяных капель в приземном слое атмосферы с высотой до сотен метров, понижающее видимость от (1...3) м до 1 км. Туман обра-зуется в результате сублимации или конденсации водяного пара на аэрозольных (жидких или твердых) частицах воздуха и подразделяется на туман испарения и туман охлаждения. Туман ис-парения возникает при дополнительном поступлении водяного пара с более теплой испаряющей поверхности в холодный воздух, туман охлаждения - при охлаждении воздуха ниже температуры точки росы. При этом содержащийся в воздухе водяной пар достигает насыщения и частично конденсируется. Наиболее часто возникают туманы охлаждения. Белый свет сильно рассеивается туманом вследствие значительного превышения диаметра частиц влаги длин волн лучей спектра. Через туман хорошо проходят только инфракрасные лучи, длина волны которых больше диаметра капелек тумана. При прохождении через туман света, отраженного от предметов, часть лучей доходит до объектива съемочной камеры, а другая рассеивается, до объектива доходит множество ослабленных лучей, исходящих от всей массы тумана. Дошедшие до объекти-ва лучи рисуют изображение предмета, а рассеянные наклады-вают на него равномерную серую вуаль, снижая контраст изображения. При большой густоте тумана его вуалирующее действие значительно, рисунок изображения не наблюдается, фото-материал в съемочной камере равномерно засвечивается рассеянным светом. Туман обладает собственной яркостью, в большинстве слу-чаев больше яркости объекта, поскольку «источником света» в данном случае является он сам. В тумане горизонтальные и вертикальные поверхности имеют одинаковую освещенность. В первую очередь в тумане рассеиваются синие, а в последнюю - красные лучи спектра, поэтому цветной объект, в зависимости от плотности тумана, вначале теряет синие, затем зеле-ные и последними насыщенные красные тона. По этой причине лицо человека, снятое в тумане, не теряет своих розоватых оттенков. Ярко-красные цвета, огонь и источники красного цвета в тумане видны хорошо. С увеличением расстояния от съемочной камеры до объекта цвет объекта в тумане быстро теряется. На определенных расстояниях изображение объекта принимает пастельные тона, так как туман сильно разбеливает цвет, накладывая на каждый цветовой тон дополнительную белую вуаль со смягчением контуров и рельефов. При съемках против Солнца (котражур), когда его просвечивание ощущается, туман краснеет, а фон проступает как бы сквозь красноватую пелену. При съемках от Солнца (в северную сторону) туман выглядит бесцветным, серым или синеватым в зависимости от его плотности. Морось - атмосферные осадки в виде очень мелких капель диаметром до 0,5 мм (крупнее капель тумана и мельче капель дождя). Выпадает морось из слоистых и слоисто-кучевых облаков и в зависимости от плотности имеет свойства тумана или дождя. Дождь - атмосферные осадки, выпадающие из облаков в ви-де капель воды диаметром от 0,5 до 6...7 мм. Оптическое влияние дождя заключается в том, что между съемочной камерой и объектом съемки появляется дополнительная оптическая среда в виде плотной водяной пелены, поглощающей и рассеивающей свет. При дожде капли сами становятся светящейся средой, экс-понирующей фотопленку (как, например, туман), поэтому отдаленные черные или цветные объекты не могут быть изображены ни чисто черными, ни насыщенно цветными. Цвет разбеливается вуалирующим действием дождя так же, как и туманом. При плотном сплошном дожде прежде всего перестают различаться синие, потом зеленые, а затем красные цвета. Дополнительно к этому, под дождем возникает блеск всех без исключения поверхностей, так как пелена дождевой воды делает их глянцевыми, а рельефы глянцевых поверхностей хорошо выделяются. На складках, изгибах и неровностях поверхно-стей возникает рефлексный свет, позволяющий хорошо видеть форму и объемы предметов. Лужи воды на земле, асфальте, мо-стовой отражают свет неба, создавая дополнительную освещенвость с нижней точки, при наличии которой иногда можно исключить нижнюю подсветку сюжетно важных деталей объекта. Блики и рефлексы позволяют вести съемку против самой светлой части неба (своеобразный контражур) и получать изображение при относительно минимальных освещенностях. При черно-белой съемке во время дождя можно получать многоплановые изображения (особенно в пейзаже), а при цветной - такой, например, рисунок, на котором цвет на переднем плане изображения относительно насыщен, а в глубине перспективы воспроизводится в ахроматической гамме черных и серых тонов (красный сигнал светофора на переднем плане с серым тоном дальних планов). Рефлексы и блики при этом передают ощущение объемной формы и воздушной (тональной) перспективы. Облачность в зависимости от характера облаков и степени их распределения по небу создает различную освещенность в цветность дневного освещения. Ощущается резкая разница по интенсивности, контрастности и спектральному составу освещения при Солнце с безоблачным небом и при сплошной облачности с закрытым Солнцем, Площадь облаков по отношению к небо-своду влияет на долю рассеянного, отраженного и прямого света Солнца в общем дневном освещении. Наибольшая освещенность наблюдается тогда, когда небо почти полностью закрыто тонкими светлыми облаками при открытом или слегка завуалированном Солнце, наименьшая - когда небо затянуто облаками (пасмурная погода). Наибольший контраст дневного освещения наблюдается при открытом Солнце и чистом синем небе, поскольку освещенность от неба в 6...8 раз меньше освещенности от Солнца (значительный контраст). Меньший контраст - при небе, частично закрытом белыми облаками, хорошо отражающими солнечный свет, а минимальный контраст или отсутствие его - при небе, полностью закрытом облаками. Данные об освещенности и цветности дневного освещения приведены в справочнике.
