“光”素性自正在却又富足内在，乃至于每一位它的跪拜者——科学家亦或艺术家，都难以抵造它强壮的魅力。它的魅力来历于它的改变多端，而如此的改变多端更让它显得机密莫测自然光，难以捉摸。也许对待良多人来说，“光”即是一个“黑盒子”，咱们玩赏、赞叹它锦绣的轮廓，但却对它的本色不甚分析，如此的狐疑陪伴了笔者长远，并将永远缭绕笔者心头。很多表面上的常识似乎揭开了它机密的面纱，然则实质察看中的迷惘似乎告诉我：“嘿！幼子，那才是冰山一角。”狐疑长期存正在，但这并不阻滞一切跪拜者进取的脚步，对未知和机密的“光”的索求是良多人宵衣旰食的谋求!
也许看过我另一篇作品《格调化的灯光》的朋侪对“灯光语法”的观点颇感风趣。何为灯光语法？起首咱们先要分析，咱们的CG作品的视觉成即是由光、物体的本质和察看者（摄像机）所联合决意的，笔者把这三者结构起来的本事称为“视效语法”，而把若何结构光的本事称为“灯光语法”。即日，咱们要商酌的是若何结构天然光，相对待笔者以前对待CG灯光的疏解，此文将更长远研讨光的本色以及实质正在CG创作中的使用：为何每一天分别时段的光芒闪现出分另表颜色？如此的颜色的特点又是怎么的？若何使用如此的分别来表达本身的思法？
CG灯光的时间不该当是少数人手中的法宝，但国内长远对其形容的著述又非常罕见，这就使得大片面灯光师对待光芒的意会来历于本身的察看和项目积蓄解读天然光 - 视觉联盟。此文行文宗旨并非只为传道解惑，而指望更多的人参预光芒的商酌和体会的分享的队伍中。
起首，咱们来分析一下什么是光。光原来是电磁波中的很幼一片面，平常意思上即是咱们肉眼能看到的电磁波的波段（也称可见光），科学上界说正在390nm - 780nm，然则人眼能看到的畛域正在312nm - 1050nm乃至更广。正在这个畛域内，人们顺序能看到紫、蓝、青、绿、黄、红等色彩。这些色彩的漫衍是不服均的，红、绿、蓝所拥有的波段畛域斗劲大；相反，黄、青、紫所拥有的波段畛域就斗劲幼，然则黄色的所拥有的波段畛域又比青、紫略大。
不单如斯，人眼对各个色彩的敏锐水平也不雷同，个中以对绿色的光最为敏锐，这也是绿色被做为信号灯尺度色的由来，当人正在千米除表依然看不到红灯和蓝灯时照旧能鉴识出绿灯。图general.image2斗劲直观地轮廓了这些地步。
从波的表面来意会光，并非是思把它从艺术性中抽离出来，而是要靠以上的光波表面来疏解很多地步，比如蓝天为什么是蓝色，而早霞为什么是血色，这对待CG的使用与践诺是相当有帮帮的，稍后会有精细的解释。不单如斯，它还能帮帮咱们管理其他题目。正在Maya默认陪衬器中，有三个参数叫Contract Threshold R/Contract Threshold G/Contract Threshold B (declare.image2)，这三个值的优化比例该当为2:1.5:4，由于人眼对红/绿/蓝的敏锐水平大致为3:4:1.5(1/2: 1/1.5:1/4)，因而咱们陪衬出的图象的蓝色通道质料不必像绿色通道质料那么高，人眼很难发现个中的差异。因为此文着重研讨天然光，因而光波表面正在陪衬中的表面正在此只是一笔带过。这里只是让读者有一个印象，光波表面能帮帮咱们管理CG灯光及其他方面的一系列题目。
接下来，咱们得聊聊主角——天然光。为读者意会本文实质便利，笔者把它界说为太阳光及其衍生光，太阳光的衍生光搜罗天空对太阳光的散射、漫反射，月亮光以及三者的正在境况中的反射和折射，或许如此的界说有一点绕口，总而言之本文中所指的天然光都的最终来历都是太阳。
“日出江花红胜火”是白居易描写日出江面的一句词，这句词中的“江花”的疏解不停都有争议。大片面人扶帮“江边的花”这一疏解，然则我以为“江花”该当疏解为“浪花”，且看下图。日出时，太阳“染红”了全部东方，太阳光斜射到海面，因为菲涅尔(Fresnel)效应变成猛烈的反射，以致海面也闪现出剧烈的血色。从某种意思上说，全部境况闪现出雄壮的血色比江边的幼花泛红更能显示出日出的意境，因而我扶帮后一种见解。
当一束天然光映照到两种介质的界面上时，可瓦解为光矢量正在入射面内的偏振光（P光）和光矢量与入射面笔直的偏振光（S光）。Rp 、Rs折柳展现两种偏振光的反射率；
如图dawn.image2所示，n1展现表介质的折射率，n2展现内介质的折射率；
最终反射率是Rp 、Rs的均匀值，通过以上公式的代换可知Rp 、Rs只和入射角i1相合。
i1 = arctg(n2/n1)这个角被称做布儒斯特角，它正在物理上有紧张的意思，当光以布儒斯特角入射时反射光为线偏振光，折射光为片面偏振光，这里不再赘述。
另一方面，跟着i1的减少，Rs匮乏减少，而Rp 、Rs的均匀值也是匮乏减少的。
因而咱们得出收场果的结论，跟着入射光的入射角的减少，入射光的反射率也减少！
那么，为何日出时东方会闪现出血色呢？搜罗笔者正在内的很多人城市脱口而出：“色温低！”然则从更理性少少的角度思量，色温并不行从根蒂上疏解这个题目。 (色温观点并非本文中心，不做精细形容。)原来，光的散色才力因光的波长分别而分别，波长越短，散射才力越强，越容易被散开。通过上一节的先容，咱们依然了解，蓝光的波长比红光短，因而蓝光正在特定境况下的散射才力比红光强。如图dawn.image3，日出的时分，阳光斜射地面，阳光需求穿过很厚的大气层，蓝光因为散射才力很强，因而正在来到地面之前就依然被散射光了，咱们只可看到蓝光正在天顶和西方的散射。
光正在流传历程中自然光，会无间碰到妨害物，当妨害物比可见光的波长大良多时而且不服均时，光就被弹向四方，就像雨滴打正在地面上雷同，这个地步叫光的漫射；但当妨害物的巨细和波长差不多的时分，妨害物会有采选性得透光光芒，而使得另少少光的流传偏向爆发偏转自然光，就类似三棱镜能让光散开雷同，这个地步叫光的散射。
CG中，天后场景灯光，主光平常设立为血色，补光采选深蓝色，光比约莫8:2，灯光与地面夹角5-25度。原来此时阳光与地夹角并没有这么大，然则CG画面中借使脚色或物体投影过长会让画面很堵，因而此时灯光与地面夹角的原谅度斗劲大。图下图是笔者对这个时段光芒的演示自然光。
因为，“日出”主动的寄意非常明白，咱们平常正在这个时分呈现少少主动和有生气的空气，也可呈现少少伟大的美观，但总体来说都是很轻疾的。同时，日出前的阴郁也可能用来呈现少少阴森的东西，使用日出这有期间来呈现从阴森到光面的过渡会有戏剧性的成就。