איך מציירים שמיים ומדוע הם כחולים

עודכן ב: 05 פברואר 2018

ציורי נוף בסגנון ריאליסטי או אימפרסיוניסטי מצוירים על ידי התבוננות. במקרים מורכבים, התבוננות לא מספיקה וגם כאשר רוצים להשתמש ב"רישיון האומנותי" (Artistic license) או לצייר מהדמיון כדאי להכיר את חוקי הטבע.

ציורי נוף: שמיים

שמיים

אור:

אור הוא קרינה אלקטרומגנטית בעלת אורך גל הנראית לעין האדם. האור הנראה מורכב מאורכי גל שונים. אורכי הגל השונים מתפרשים במוח האדם כצבעים. סגול הוא אורך הגל הקצר ביותר ואחריו באים כחול, ירוק, צהוב, כתום ולבסוף אדום שהוא אורך הגל הארוך ביותר.

אטמוספרה:

כדור הארץ מוקף באטמוספרה שהיא מעטפת גז ומכונה גם "אוויר". האטמוספרה מורכבת מכ-78 אחוז חנקן, כ-21 אחוז חמצן וכמות קטנה של גזים נוספים כגון פחמן דו חמצני. בנוסף יש באטמוספרה חלקיקים נוספים כגון לחות, אבק, אבקת פרחים ועוד.

פיזור:

האור (קרינה אלקטרומגנטית) שמגיע מהשמש בא במגע עם החלקיקים באטמוספרה ומתפזר. אורכי גל קטנים יותר מגודל החלקיקים יבואו איתם במגע ואילו אורכי גל ארוכים יותר מגודל החלקיקים "יעקפו" אותם בחלק מהמקרים, לכן רמת הפיזור תלויה בגודל החלקיקים.

קרינה ישירה:

מצב בו האור מהשמש לא בא במגע עם החלקיקים באטמוספרה ולכן מגיע ישירות לעינו של המתבונן. זה מה שרואים כאשר מסתכלים ישירות אל השמש. זה בעצם האור הלבן או הצהבהב הכולל את כל אורכי הגל.

קרינה מפוזרת:

כאשר האור מהשמש עובר דרך האטמוספרה, הפוטונים (חלקיקי אנרגיה המרכיבים את הקרינה האלקטרומגנטית) באים במגע עם החלקיקים באטמוספרה והאור מתפזר. אור זה מגיע אלינו באופן עקיף מהרקיע (שמיים).

פיזור ריילי: (Rayleigh scattering)

פיזור ריילי הוא פיזור הנובע בעיקר מהגזים שנמצאים באטמוספרה. חלקיקים אלו קטנים יותר מאורכי הגל של האור מהשמש. פיזור זה, אם כך, הוא תלוי גודל: לאורכי גל קצרים יותר (כחול וסגול) יש סיכוי גבוה יותר לבוא במגע עם הגזים שנמצאים באטמוספרה ולהתפזר. התוצאה היא אורכי גל קצרים (כחול) שמפוזרים ומגיעים מכל חלקי השמיים וזו הסיבה שהשמיים כחולים.

פיזור מיי: (Mie scattering)

פיזור מיי הוא פיזור הנובע מחלקיקים כגון אבקת פרחים, אבק, עשן, טיפות מים ושאר חלקיקים שנמצאים בחלק התחתון של האטמוספרה. חלקיקים אלו זהים בגודלם או גדולים יותר מאורכי הגל של אור השמש ולכן יפזרו את כל אורכי הגל של האור. זו הסיבה שהאופק והחלק התחתון של האטמוספרה ייראו לבנים. זו גם הסיבה שהעננים לבנים.

ציור שמן של עץ אלון בשקיעה שמש "צהבהבה" כתוצאה מקרינה ישירה, שמיים כחולים כתוצאה מקרינה מפוזרת (פיזור ריילי), שמיים בהירים יותר עד לבנים באזור האופק כתוצאה מפיזור מיי

שקיעה:

לפי עקרון פיזור ריילי, אורכי גל קצרים יותר יתפזרו יותר. כיוון שאדום הוא בעל אורכי הגל הארוכים ביותר מתוך האור הנראה הוא יתפזר פחות. בזמן שקיעה, השמש נמצאת רחוק יותר מעיני המתבונן ורוב אורכי הגל הקצרים (סגול עד ירוק) כבר התפזרו ולכן השקיעה נראית בגוונים של אדום עד צהוב.

עננים

עננים:

ענן הוא ריכוז טיפות מים או גבישי קרח הנוצר עקב תהליך של התעבותם של אדי מים.

טיפות המים שבענן גדולות יותר ממולקולות האוויר ולכן יפזרו את כל אורכי הגל (פיזור מיי) וזו הסיבה שהעננים לבנים.

לעננים מבנה תלת ממדי ולכן יהיו להם אזורים מוארים ואזורים מוצללים בהתאם למיקום מקור האור. צבעם של ענני גשם הינו אפור מכיוון שהם דחוסים יותר ואור לא יחדור אל החלק התחתון של הענן.

איך לצייר שמיים

בציור, השמיים יהיו כחולים ביום בהיר. ככל שיורדים למטה בקנבס, לכיוון האופק, מערבבים יותר לבן לצבע השמיים. זאת אומרת שיהיה מעבר בערכי הבהירות מכהה לבהיר. ישנם ציירים המשתמשים ב"רישיון האומנותי" שלהם וצובעים את אזורי הפינות העליונות בכחול כהה יותר על מנת "להדריך" את המתבונן אל מרכז הציור. לא מומלץ עבור ציירים בסגנון ריאליסטי.

בערבוב צבעי שמן, כאשר רוצים תוצאה פחות רוויה (מבריקה) מוסיפים מעט מהצבע הנגדי שבמקרה של כחול הוא כתום. ניתן להשתמש במעט חום במקום כתום.

בנוסף, יש לשים לב לגוון השמיים. השמיים יכולים להיות בצבע כחול סיגלי, כחול ניטרלי או כחול ירקרק ויכולים להיות מעברים גם בין הגוונים.

לסיכום

אור השמש מגיע באורכי גל שונים והאטמוספרה מורכבת מחלקיקים בגדלים שונים.

כאשר אורכי הגל של האור גדולים יותר מהחלקיקים באטמוספרה, לאורכי הגל הקטנים יותר (כחול) יש סיכוי גבוה יותר לבוא במגע עם החלקיקים ולהתפזר ולכן השמיים כחולים.

עבור חלקיקים שווים בגודלם או גדולים יותר מאורכי הגל של האור, כמו חלקיקים בחלק התחתון של האטמוספרה או חלקיקים המרכיבים את העננים, הפיזור יהיה שווה כיוון שכל אורכי הגל יבואו במגע עם החלקיקים ולכן החלק התחתון של השמיים לכיוון האופק יהיה לבן יותר וכך גם העננים. כאשר רואים את כל אורכי הגל (מסגול עד אדום) ביחד הם נראים לבנים כמו אור השמש.