3D-Szene richtig beleuchten

von | Nov 22, 2022 | Allgemein

Ohne Licht können wir nicht sehen. Licht ist einer der wichtigsten Faktoren, wenn es um Fotografie, Videografie und Rendering geht. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, es ist wichtig zu verstehen, wie sich Licht auf unser Motiv auswirkt und wie wir es zu unserem Vorteil nutzen können, um qualitativ hochwertige Aufnahmen zu erzeugen.

Die Beleuchtung einer 3D-Szene unterscheidet sich nicht von der Beleuchtung einer realen Umgebung. Lichter und Kameraattribute werden genau wie in der realen Welt berechnet. Im 3D-Raum haben wir jedoch den Vorteil, dass wir einige Parameter ändern können, um ein“unrealistisches“ Aussehen zu erreichen. Zum Beispiel können wir ein Licht mit einem bestimmten Objekt verknüpfen, ohne dass dies andere Objekte beeinflusst. Wir können auch Lichter unsichtbar machen und sie vor unserem Bildausschnitt platzieren, ohne uns darüber Gedanken zu machen. Das klingt zwar super, ist aber nicht für fotorealistisches Rendering geeignet, da wir versuchen, ein möglichst realistisches Aussehen zu erreichen.

HDRI Beleuchtung.

Also, wo fangen wir an? Zuallererst brauchen wir ein Umgebungslicht. Im wirklichen Leben gibt es immer eine Lichtquelle, sei es die Sonne im Freien oder Fenster und Lampen im Innenbereich. Das Licht bewegt sich in verschiedene Richtungen und prallt von den Oberflächen von Gegenständen ab. Irgendwann wird das Objekt diese „Lichtreflexe“ empfangen und sogar selbst einige Lichtreflexe erzeugen. In einer 3D-Szene gibt es zunächst kein Licht, also ist das erste realistische, was zu tun ist, ein Umgebungslicht zu erstellen, das in unserem Fall wegen seiner Kugelform „Dome Light“ genannt wird.

Wir haben jetzt eine Lichtquelle, aber unsere Szene sieht sehr flach aus, das heißt, dass es keinen Kontrast gibt und die Szene eher langweilig aussieht. Das liegt daran, dass wir eine komplett weiße Lichtkuppel haben. In der realen Welt gibt es kein solches Licht, zumindest nicht als natürliche Lichtquelle.

Um realistische Renderings zu erstellen, müssen wir sicherstellen, dass unsere Umgebung natürliches Licht erzeugt, und somit kommen 360°-HDRIs ins Spiel. HDRI steht für High Dynamic Range Images, also Bilder mit helleren und dunkleren Bereichen. Im Grunde genommen befestigen wir ein Bild an unserer Lichtkuppel, damit es Licht aus dem hellsten Bereich emittiert wird und dunkle Reflexionen aus dem dunkelsten Bereich des Bildes wahrgenommen werden. Berücksichtigt wird aber nicht nur die Helligkeit, sondern auch die Farbe der Umgebung, die durch die Reflektionen entsteht.

Beispiel von einem HDRI und dessen Auswirkung auf das Rendering. HDRI von PolyHaven
HDRI von PolyHaven
HDRI von PolyHaven

Lichtrichtung

Wie bei jeder anderen Lichtquelle bestimmt die Richtung unserer Lichter, wie unser Motiv aussehen wird.

Nachdem wir mit HDRIs natürliches Licht erzeugt haben, können wir jetzt einige spezielle Lichter hinzufügen, um mehr Kontrolle über unsere Szene zu haben und dem Motiv ein künstlerisches Aussehen zu verleihen.

Am einfachsten ist es, ein oder vielleicht zwei Lichter vor dem Objekt zu stellen und vielleicht eins für den Hintergrund – und fertig. Das funktioniert, führt aber zu einem hellen, flachen Bild.

Um ein angenehmeres Bild zu erzeugen, verwenden wir die sogenannte Dreipunktbeleuchtung. Es besteht aus einem Hauptlicht (Key Light), das die Szene von vorne in einem Winkel von ca. 45° beleuchtet. Dadurch entstehen helle und dunkle Bereiche im Motiv. Dann haben wir ein Fülllicht (Fill Light), das sich in der entgegengesetzten Position zum Hauptlicht befindet. Es beleuchtet die vom Hauptlicht erzeugten Schatten, um das Motiv weicher oder weniger dramatisch zu machen. Hier können wir auch einen Reflektor verwenden, der im Grunde nur eine Oberfläche ist, die das Licht reflektiert, anstatt es zu erzeugen. Zu guter Letzt gibt es ein Gegenlicht (Back Light), das das Motiv von hinten beleuchtet, um einige helle Punkte in der Silhouette des Motivs zu erzeugen. Dies hilft uns, das Motiv vom Hintergrund zu trennen und die Aufmerksamkeit des Betrachters auf das Hauptmotiv zu lenken.

Bild von OnPoint

Lichtstimmung

Abhängig von der Stimmung, die wir erreichen möchten, können wir einige Lichter hinzufügen, entfernen oder neu positionieren. Für ein „sauberes‘‘ Aussehen könnten wir beispielsweise mehr Lichter hinzufügen, um den Kontrast zu verringern, auch High Key Lighting gennant. Für einen detaillierteren oder dramatischeren Look können wir einige Lichter entfernen, um mehr Kontrast zu erzeugen. Auch als Low Key bekannt.

Außerdem können wir die Farben und Positionen der Lichter ändern, um einen dramatischeren Effekt zu erzielen, wie z. B. eine Racoon Eye-Aufnahme oder eine gruselige Aufnahme.

Hartes und weiches Licht

Hartes Licht erzeugt härtere Schatten und hellere Bildanteile, es kommt ursprünglich von einer kleinen hellen Lichtquelle im Verhältnis zum Objekt. Es wird normalerweise verwendet, um kleine Details anzuzeigen und einen größeren Kontrast zwischen helleren und dunkleren Bereichen zu erzeugen.

Weiches Licht erzeugt eher eine weiche Schattenkante. Typischerweise wird eine große, aber nicht so helle Lichtquelle verwendet oder ein Lichtdiffusor, der kleinere Lichtquelle weicher und breiter macht. Es eignet sich gut für die Grundbeleuchtung eines Motivs.

Um ein gutes weiches Licht zu erzeugen, muss der Abstand zwischen Lichtquelle und Motiv im Verhältnis zur Größe der Lichtquelle stehen, d. h. je größer der Abstand, desto größer muss die Lichtquelle sein.

Fazit

Das Beleuchten einer 3D-Szene ist wie das Kochen eines Rezepts, wir können etwas mehr oder etwas weniger davon hinzufügen, um das Gericht so zuzubereiten, wie wir das haben wollen, aber wir werden keine Bolognese ohne Nudeln zubereiten können. Je nachdem, was wir erreichen möchten, können wir viel mit Licht machen, von verschiedenen Stimmungen bis hin zu sauberen und detaillierten Aufnahmen, aber nicht vergessen, dass es immer ein Grundrezept gibt, dem wir folgen müssen.