Loading article…
影とは、光源からの光が物体によって遮られることで生じる、表面上の暗い領域のことです。一方、陰影とは、光源が前面にある物体の背後にある三次元空間のことです。影の断面は、光を遮る物体の二次元的なシルエット、つまり反転投影図となります。
点光源は「本影」と呼ばれる単純な影しか作りません。点光源ではない、つまり「広がり」のある光源の場合、影は本影、半影、反影に分かれます。光源が広いほど、影はぼやけていきます。2つの半影が重なり合うと、影が引き合って融合するように見えます。これは「影の膨れ効果」として知られています。
影領域の輪郭は、拡張光源の最外縁部から発せられる光線をたどることで見つけることができます。本影領域は光源のどの部分からも直接光を受けないため、最も暗い領域です。本影領域にいる観測者は、光源のどの部分も直接見ることはできません。
対照的に、半影は光源の一部によって照らされるため、中間的な光強度を持つ。半影領域にいる観察者は光源を見ることができるが、影を落とす物体によって光源の一部が遮られる。
光源が複数ある場合、影も複数でき、重なり合う部分は暗くなり、明るさや色も様々に変化します。光が拡散するほど、影の輪郭は柔らかくぼやけ、やがて消えていきます。曇り空の光では、目に見える影はほとんどできません。
宇宙空間の真空状態では大気による拡散効果がないため、影はくっきりとしており、明暗の境界線が高コントラストで鮮明に浮かび上がる。
影が投影される表面に触れている人や物体（例えば、地面に立っている人、または地面に刺さったポールなど）の場合、影は接触点で一点に集まります。
影は、歪みを除けば、太陽側から物体を見たときのシルエットと同じ像を示す。そのため、反対側から見るとシルエットの鏡像となる。
本影、半影、反影という名称は、天体によってできる影を表すのによく使われますが、太陽黒点のように暗さの度合いを表すのに使われることもあります。天体の見かけの等級が-4以下になると、その天体は人間の目に見える影を落とします。[ 2 ]地球上に目に見える影を落とすことができる天体は、太陽、月、そして条件が整えば金星や木星だけです。[ 3 ] [ 4 ]夜は、惑星の半球が軌道上の恒星に面して太陽光を遮ることで発生します。
太陽は、一日を通して劇的に変化する影を落とします。地面にできる影の長さは、太陽の仰角（地平線に対する角度θ）の余接に比例します。日の出と日没の頃、 θ = 0°でcot(θ) = ∞となるため、影は非常に長くなります。太陽が真上を通過する場合（北回帰線と南回帰線の間の地域でのみ可能）、θ = 90°、cot(θ) = 0となり、影は物体の真下にできます。
このような変化は、特にアラビア砂漠のような不毛な地域での旅行者の旅を長年助けてきた。[ 6 ]
光を遮る物体から投影面までの距離が遠いほど、シルエットは大きくなります（比例関係にあると考えられます）。また、物体が動いている場合、物体によって投影される影は、物体の移動速度よりも比例的に速く拡大する寸法（長さ）を持つ画像を投影します。干渉する物体と光源との距離が近い場合も、サイズと動きの増加は当てはまります。最終的には、この速度は光速を超える可能性があります。[ 7 ]ただし、影は情報や運動量を持たないため、これは特殊相対性理論に違反しません。
影の端が壁に沿って「動いている」ように見えるが、実際には影の長さの増加は、干渉物体から光速で伝播する新しい投影の一部である。影の中の点間には（光速での光の反射や干渉を除いて）実際の通信がないため、光年単位の大きな距離に投影された影は、影の端でその距離間の情報を伝えることはできない。 [ 8 ]
視覚芸術家は通常、複数の光源から放出または反射される色光に非常に敏感であり、それによって複雑な多色の影が生成される。キアロスクーロ、スフマート、シルエットは、影の効果を意図的に利用する芸術技法の例である。[ 9 ]
日中、太陽光に照らされた不透明な物体によってできる影は、青みがかった色を帯びます。これは、空が青く見えるのと同じ性質であるレイリー散乱によるものです。不透明な物体は太陽光を遮ることができますが、大気分子が青い光をより効果的に散乱するため、空の周囲の光は遮ることができません。その結果、影は青みがかって見えるのです。[ 10 ]
影は三次元空間を占めるが、通常は反射面に投影されるまで目に見えない。しかし、薄い霧や靄、あるいは塵の雲は、光と影の中に立体的な模様が存在することを明らかにする。
霧の影は、三次元的な影の見方に慣れていない人にとっては奇妙に見えるかもしれません。薄い霧は、建物や木の隙間から差し込む光によって照らされるのに十分な濃さです。その結果、霧の中を通る物体の影の軌跡が、暗い立体として見えるようになります。ある意味、これらの影の軌跡は、光線によって生じる薄明光線とは逆で、固体の影によって生じるものです。
照明デザイナーやビジュアルアーティストは、作品の立体的な側面を際立たせるために、舞台用の霧や強い光線を用いることがある。
金網フェンスなどの物体の影は、対象物から離れるにつれて反転（明暗が入れ替わる）することがよくあります。金網フェンスの影は、フェンスに接しているときは明るいひし形と影の輪郭で始まりますが、徐々にぼやけていきます。フェンスが十分に高ければ、最終的には光のパターンは影のひし形と明るい輪郭に変わります。
写真とは、本質的に光、影、色のパターンを記録するものであり、「ハイライト」と「シャドウ」はそれぞれ、シーンや画像の中で最も明るい部分と最も暗い部分を指します。フィルムやセンサーはダイナミックレンジが限られているため、（特殊効果を狙わない限り）露出を調整して、ハイライト部分のディテールが白飛びせず、シャドウ部分が区別のつかない黒一色にならないようにする必要があります。
衛星画像や航空写真では、垂直に撮影された高層ビルは、長い影によって高層ビルとして認識できる（ただし、熱帯地方の正午頃に撮影されたものを除く）。また、これらの画像からは、ビルの形状もより鮮明に捉えることができる。
グラフィックアート（つまり、描画、絵画）の教育法では、影を2種類に区別しています。形状影は光源から遠ざかる面に発生し、投影影は、ある物体が別の物体からの直接光を遮ることによって生じます。形状影と投影影において、それぞれコアシャドウとオクルージョンシャドウと呼ばれる平均よりも暗い領域は、反射光の影響によって発生することがあります。[ 11 ]
「影」という用語は、光に関するものだけでなく、あらゆる遮蔽や遮断を指す場合によく用いられます。例えば、雨陰とは、卓越風の方向から見て山脈の向こう側にある乾燥地帯のことです。高地の地形が雨雲の侵入を妨げているのです。音響陰とは、直接音が特定の領域で遮られたり、迂回させられたりした場合に発生する現象です。
影は神話や文化的な文脈でしばしば登場する。時には悪意のあるものとして描かれ、時にはそうでない場合もある。放置された影は、一部の文化では幽霊に似ていると考えられていた。影恐怖症は「sciophobia」または「sciaphobia」と呼ばれる。
チャヤはヒンドゥー教における影の女神である。
紋章学において、紋章の図案が「影の中に」描かれている場合（図案が背景色とは異なる一つまたは複数の色で描かれているのではなく、単に中性色で輪郭が描かれているように見える場合）、専門的には「陰影付き」と表現されます。ただし、このように描かれることができる特定の図案は限られているとされています。
影はしばしば闇や悪と結びつけられる。一般的な民間伝承では、命を宿した影のように、影はしばしば、映し出された人々を支配しようとする邪悪な存在として描かれる。
古代エジプト人は、影（彼らはこれを「シュト」（閉じた）と呼んだ）は常に存在するため、それが表す人物の何らかの要素を含んでいると推測した。この考えから、人や神々の像は時に影と呼ばれるようになった。
イスラム教において、影は神への服従のしるしです。クルアーンは、天と地にあるすべてのもの、影も含めて、畏敬と服従の念をもって全能の神にひれ伏すことを強調しています。「彼らは、アッラーが創造したすべてのものが、右にも左にも傾き、謙遜してアッラーにひれ伏す様子を見ないのか。」（クルアーン16:48）。同様に、クルアーンは次のように述べています。「天と地の中にいる者は、自らの意志であれ強制であれ、アッラーにひれ伏す。そして、朝と午後には、その影もまたひれ伏す。」（クルアーン13:15）。この文脈において、影は創造の神聖な秩序と統一性の証なのです。
エジプト学者オグデン・ゴエレット・ジュニアは、『エジプト死者の書』（BD）の解説の中で、影の形態について次のように論じている。「BDの多くのパピルスや墓では、死者が日中に墓から影の姿で現れる様子が描かれている。それは、細く黒く、特徴のない人物のシルエットである。この姿の人物は、いわば、かつての存在の単なる影であるが、それでもなお存在している。BDにおいて、特に神々と関連して影が取るもう一つの形態は、ダチョウの羽で作られた日よけであり、影を作り出す物体である。」[ 12 ]
シンガポール国立大学の科学者たちは、シリコンウェハ上に金を堆積させ、それをプラスチックフィルムに貼り付けたセルで構成される影効果エネルギー発生器（SEG）を発表した。この発生器は、室内条件（0.001太陽光）で0.14 μW cm −2の電力密度を持つ。 [ 13 ]
