قانون التربيع العكسي للإضاءة
Inverse Square Law of Light
يُعد قانون التربيع العكسي من أهم القوانين الفيزيائية التي يجب أن يفهمها كل مصور فوتوغرافي، لأنه يفسر كيف تتناقص شدة الضوء كلما ابتعدنا عن مصدره.

وينطبق هذا القانون بصورة خاصة على مصادر الضوء النقطية، مثل الفلاشات والمصابيح الصغيرة المستخدمة في الاستوديو.
Illuminating Engineering Society +١
الصيغة الرياضية
حيث:
E = شدة الإضاءة (Illuminance)
I = شدة مصدر الضوء (Luminous Intensity)
d = المسافة بين مصدر الضوء والهدف
أي أن شدة الإضاءة تتناسب عكسياً مع مربع المسافة.
Illuminating Engineering Society +١
أمثلة عملية
إذا كانت شدة الضوء عند مسافة 1 متر = 100%، فإنها تصبح:
المسافة
شدة الإضاءة
1 متر
100%
2 متر
25%
3 أمتار
11% تقريبًا
4 أمتار
6.25%
أي أن:
مضاعفة المسافة لا تعني انخفاض الضوء إلى النصف، بل إلى الربع.
مضاعفة المسافة مرتين (من 1 إلى 4 أمتار) تجعل الضوء يهبط إلى 1/16 من شدته الأصلية. �
swpp.co.uk +١
أهمية القانون في التصوير الفوتوغرافي
يساعد هذا القانون المصور على:
التحكم في التعريض الضوئي (Exposure).
تحديد المسافة المناسبة بين الفلاش والهدف.
التحكم بسرعة تلاشي الضوء (Light Falloff).
عزل الخلفية بجعلها أكثر قتامة عندما يكون مصدر الضوء قريبًا من الهدف.
توزيع الإضاءة بشكل أكثر تجانسًا عند إبعاد مصدر الضوء عن الهدف. �
stevefranck.com +١
تطبيق عملي
إذا كان الفلاش يبعد مترًا واحدًا عن وجه الشخص، ثم أبعدته إلى مترين، فستحتاج إلى زيادة التعريض بمقدار وقفتين ضوئيتين (2 Stops) لتعويض فقدان الضوء، لأن الإضاءة انخفضت إلى الربع. �
ويكيبيديا +١
ملاحظات مهمة
ينطبق القانون بدقة على مصادر الضوء النقطية، بينما يكون تقريبيًا مع المصادر الكبيرة مثل السوفت بوكس والمظلات، لكنه يظل أساسًا عمليًا مهمًا في التصوير. �
Illuminating Engineering Society +١
استغل المصور الأمريكي Ansel Adams هذا الفهم العلمي لسلوك الضوء في أعماله، وربطه مع نظام المناطق (Zone System) للحصول على درجات لونية دقيقة بين الأبيض والأسود، رغم أن قانون التربيع العكسي ونظام المناطق مفهومان مختلفان ويكمل أحدهما الآخر في التحكم بالإضاءة والتعريض.
المصطلح الإنجليزي: Inverse Square Law (of Light).

• ******

نتعرف معاً إلى قانون التربيع العكسي في الإضاءة، ماهو ومافائدته وكيف من الممكن أن نستخدمه في أعمالنا بالشكل الصحيح.

عبد الهادي العاني

ماهو قانون التربيع العكسي في الإضاءة

” في الفيزياء، والكمياء يعرف قانون التربيع العكسي على انه قانون فيزيائي يقر بأن كمية أو قوة فيزيائية معينة تتناسب عكسيًا مع مربع المسافة إلى مصدر هذه الكمية الفيزيائية. وهذا القانون قابل للتطبيق على العديد من الظواهر الفيزيائية كالجاذبية والكهرباء والمغناطيسية والضوء والصوت والإشعاع.” 

في عالم التصوير بشكل عام من الممكن الإستفادة من نص قانون التربيع العكسي المذكور أعلاه والذي طرحه العالم إسحاق نيوتن للوصول لقاعدة عامة في التصوير على الشكل التالي :

في كل مرة نضاعف المسافة بين الضوء والجسم المراد إضاءته، نخسر ما مقداره 75% من الإضاءة، أي بمعنى أنه اذا كانت الإضاءة 100% عند الممثل الأول الذي يبعد عن الضوء مترين، فستكون الإضاءة على الممثل الثاني الذي يبعد 4 أمتار عن الضوء 25% فقط، وهكذا.

كيف من الممكن أن نستخدم هذه القانون بشكل عملي

معرفتنا بهذا القانون مهمة للغاية، لنفترض مثالاً ما، نقوم بتصوير مشهد بواسطة إضاءة معينة لايمكن تخفيفها أو التحكم بشدتها، كيف من الممكن التحكم بتلك الإضاءة دون المساس بإعدادات الكاميرا؟ كيف من الممكن فعل ذلك اذا لم نكن نستطيع تعديل الإضاءة أو اعدادات الكاميرا؟

وفقاً لقانون التربيع العكسي في الإضاءة وبحسب حاجتنا للتعديل، أكنّا نريد زيادة الإضاءة أم تخفيفها، فإننا نعلم انه إذا حركنا الإضاءة بعيداً عن العنصر الذي نقوم بتصويره ذات قيمة المسافة فإن الإضاءة ستكون أخف بمقدار 75% بالتالي يمكن تحديد كم يجب تحريك الإضاءة بعيداً عن العنصر بحسب حاجتنا لتخفيف الضوء.

قد تحتاج لدقيقة للقيام بعملية حسابية بسيطة لحساب النسب والمسافة التي يجب اتخاذها لكن بشكل عام كسينمائي وصانع أفلام يجب عليك معرفة هذه القاعدة كقاعدة أساسية ومهمة.

راجع أيضاً : هل تعلم مامعنى F-Stop وما علاقته بفتحة العدسة؟ راجع مقالتنا من هنا

في الختام أود تذكيركم أنه في حال وجدتم أي إستفسار، بإمكانكم إرسال إستفساراتكم من خلال الضغط على تواصل معنا، كما بإمكانكم متابعتنا عبر حسابنا في إنستاغرام للمزيد من المحتوى الحصري