Тень - Shadow

Тени посетителей на Эйфелева башня, вид с первой площадки

Тень забора парка искажается неровной снежной поверхностью

А тень это темная область (реальное изображение), где свет от источника света заблокирован непрозрачный объект. Он занимает весь трехмерный объем позади объекта со светом перед ним. В поперечное сечение тени - это двух-размерный силуэт, или наоборот проекция объекта, блокирующего свет.

Точечные и неточечные источники света

Умбра, полутень и антумбра.

А точечный источник света отбрасывает только простую тень, называемую "умбра". Для неточечного или" протяженного "источника света тень делится на умбра, полутень и антумбра. Чем шире источник света, тем более размытой становится тень. Если две полутени перекрываются, кажется, что тени притягиваются и сливаются. Это известно как теневой эффект волдыря.

Очертания теневых зон можно найти, проследив лучи света, излучаемые наиболее удаленными областями расширенного источника света. Область тени не получает прямого света ни от одной части источника света и является самой темной. Наблюдатель, находящийся в области тени, не может напрямую видеть какую-либо часть источника света.

Напротив, полутень освещается некоторыми частями источника света, что придает ей промежуточный уровень интенсивности. Наблюдатель, находящийся в области полутени, увидит источник света, но он частично заблокирован объектом, отбрасывающим тень.

Если имеется более одного источника света, будет несколько теней с более темными перекрывающимися частями и различные комбинации яркости или даже цветов. Чем больше размытый Чем выше освещение, тем мягче и нечетче становятся контуры теней, пока они не исчезнут. Освещение пасмурного неба дает мало видимых теней.

Отсутствие диффузных атмосферных эффектов в вакуум из космическое пространство создает резкие и резкие тени с высококонтрастными границами между светлым и темным.

Для человека или объекта, касающегося поверхности, на которую проецируется тень (например, человека, стоящего на земле, или столба в земле), тени сходятся в точке контакта.

Тень показывает, помимо искажения, то же изображение, что и силуэт, если смотреть на объект со стороны солнца, поэтому зеркальное изображение силуэта, увиденного с другой стороны.

Астрономия

Три луны (Каллисто, Европа и Ио ) и их тени шествуют по Юпитер.^[1]

Имена тень, полутень и антумбра часто используются для теней, отбрасываемых астрономические объекты, хотя иногда они используются для описания уровней темноты, например, в солнечных пятнах. Астрономический объект отбрасывает видимые человеком тени, когда его кажущаяся величина равно или меньше -4.^[2] Единственные астрономические объекты, способные проецировать видимые тени на Землю, - это солнце, то Луна, и в правильных условиях, Венера или же Юпитер.^[3] Ночь вызвано полушарием планеты лицом к своей орбитальной звезде блокируя его солнечный свет.

Тень, отбрасываемая Землей на Луну, - это лунное затмение. И наоборот, тень, отбрасываемая Луной на Землю, - это солнечное затмение.^[4]

Дневной вариант

Солнце отбрасывает тени, которые резко меняются в течение дня. Длина тени, отбрасываемой на землю, пропорциональна котангенс солнца угол возвышения - угол θ относительно горизонта. Рядом восход и закат, когда θ = 0 ° и детская кроватка (θ) = ∞, тени могут быть очень длинными. Если солнце проходит прямо над головой (возможно только в местах между тропиками Рака и Козерога), то θ = 90°, детская кроватка (θ) = 0, и тени отбрасываются непосредственно под объектами.

Такие вариации уже давно помогают путешественникам во время их путешествий, особенно в бесплодных регионах, таких как Аравийская пустыня.^[5]

Скорость распространения

Пар фаза извержение из Замок Гейзер в Йеллоустонский Национальный Парк отбрасывает тень на собственный пар. Сумеречные лучи также видны.

Чем дальше расстояние от объекта, блокирующего свет, до поверхности проекции, тем больше силуэт (они считаются пропорциональный ). Кроме того, если объект движется, тень, отбрасываемая объектом, будет проецировать изображение с размерами (длиной), увеличивающимися пропорционально быстрее, чем собственная скорость движения объекта. Увеличение размера и движения также верно, если расстояние между объектом помех и источником света ближе. Это, однако, не означает, что тень может двигаться быстрее света, даже если проецируется на большие расстояния, например световых лет. Потеря света, которая проецирует тень, будет двигаться к поверхности проекции на скорость света.

Хотя кажется, что край тени «движется» вдоль стены, на самом деле увеличение длины тени является частью новой проекции, которая распространяется со скоростью света от объекта помех. Поскольку фактическая связь между точками в тени отсутствует (за исключением отражения или интерференции света со скоростью света), тень, которая проецируется на поверхность на большие расстояния (световые годы) не может передавать информацию между этими расстояниями с краем тени.^[6]

Цвет

Художники-художники обычно хорошо осведомлены о цветном свете, излучаемом или отраженном от нескольких источников, который может создавать сложные разноцветные тени. Кьяроскуро, сфумато, и силуэт являются примерами художественных приемов, в которых преднамеренно используются теневые эффекты.

В дневное время тень от непрозрачного объекта, освещенного солнечным светом, имеет голубоватый оттенок. Это происходит из-за Рэлеевское рассеяние, то же свойство, которое заставляет небо казаться синим. Непрозрачный объект способен блокировать свет солнца, но не рассеянный свет неба, который синий, поскольку молекулы атмосферы более эффективно рассеивают синий свет. В результате тень выглядит голубоватой.^[7]

Трехмерные тени

Туманная тень южной башни Мост "Золотые ворота

Тень занимает трехмерный объем пространства, но обычно ее не видно, пока она не проецируется на отражающую поверхность. Свет туман, туман или облако пыли могут выявить трехмерное присутствие объемных узоров в свете и тени.

Тени от тумана могут показаться странными для зрителей, которые не привыкли видеть тени в трех измерениях. Тонкий туман достаточно плотен, чтобы его мог осветить свет, который проходит через щели в конструкции или в дереве. В результате путь тени объекта сквозь туман становится видимым как затемненный объем. В некотором смысле эти теневые полосы противоположны сумеречные лучи вызванные лучами света, они вызваны тенями твердых объектов.

Театральный туман а сильные лучи света иногда используются художниками по свету и художниками, которые стремятся выделить трехмерные аспекты своей работы.

Инверсии теней

Часто тени связанных цепью заборов и других подобных объектов становятся инвертированными (светлые и темные области меняются местами) по мере удаления от объекта. Тень забора из сетки рабицы будет начинаться со светлых ромбов и контуров тени, когда она касается забора, но постепенно будет размываться. В конце концов, если забор будет достаточно высоким, светлый узор превратится в тени ромбов и светлых контуров.

Фотография

Лунный свет тень фотографа

В фотографии, которая, по сути, записывает образцы света, тени и цвета, «светлые участки» и «тени» являются соответственно наиболее яркими и наиболее темными частями сцены или изображения. Фотографическая экспозиция необходимо отрегулировать (если не требуются специальные эффекты), чтобы разрешить фильм или же датчик, который ограничил динамический диапазон, чтобы запечатлеть детали в светлых участках без их размытия и в тенях, не превращая их в недифференцированные черные области.

На спутниковые снимки и аэрофотоснимки Если снимать вертикально, высокие здания можно распознать по их длинным теням (если фотографии сделаны не в тропиках около полудня), но они также лучше отражают форму этих зданий.

Аналогичные концепции

Тень Этот термин часто используется для обозначения любой закупорки или закупорки, а не только тех, которые относятся к свету. Например, тень дождя засушливая зона, которая по отношению к преобладающим ветер направление, за пределами горный хребет; возвышенность препятствует проникновению дождевых облаков в сухую зону. An акустическая тень происходит, когда прямой звук блокируется или отклоняется в определенной области.

Культурные аспекты

Без присмотра оттенок в некоторых культурах считался похожим на призрак. Боязнь теней называется «сциофобия» или «сциафобия».

Чхая индуистская богиня теней.

В геральдика, когда заряд предположительно показан «в тени» (внешний вид заряда просто обведен нейтральным оттенком, а не является одним или несколькими настойки отличается от поля, на котором он размещен), он технически описывается как «затененный». Предположительно, таким образом может быть изображено лишь ограниченное количество конкретных зарядов.^{[нужна цитата ]}

Тени часто связывают с тьмой и злом; в обычном фольклоре и современных графических романах, как оживающие тени, часто бывают злые существа, пытающиеся контролировать людей, которых они отражают. Фильм Перевернутая магия показывает антагонистический теневой дух, который овладевает людьми.

Производство энергии

Ученые из Национальный университет Сингапура представили генератор теневой энергии (ГЭГ), который состоит из ячеек золото депонировано на кремниевая пластина прикреплен на полиэтиленовой пленке. Генератор имеет удельная мощность 0,14 мкВт · см⁻² в помещениях (0,001 солнца).^[8]

Галерея

Нерассеянное освещение в космосе вызывает глубокие тени
Перевернутый текст в тени
Башня Сутро отбрасывает трехмерную тень тумана
На этой фотографии цветов жасмина только мягкие тени, отбрасываемые рассеянным светом.
Облака и тени над Средиземное море
Тень брошена паровой след пролетающих самолетов
Тень родителя и ребенка
Тень дерева
Тень на замке
Длинная тень мертвого дерева с ветвями на сухих полях, поздно вечером
Когда солнце садится, тени становятся длинными, а детали приобретают неправильные пропорции.