影

影，又称影子、阴影，是从光源直射的光被不透明（英语：不透明）的物体阻挡时形成的深色范围。当光源置于物体前方时，影会占据物体背后三维空间的体积。影的截面是一个二维的剪影，是物体阻挡光线的反向投影。

点光源与非点光源[编辑]

点光源（英语：point source）只会投射出简单的影，称之为“本影”。对于非点光源或扩展光源产生的影，可以分为本影、半影和伪本影。宽大、分散的光源会投射出模糊的影。如果两个半影重叠，影会看似互相吸引并合并在一起。这现象被称为影泡现象（英语：shadow blister effect）（Shadow Blister Effect）。

阴影区域的框线可以借由描绘扩展光源最外层所发射的光来界定。本影区不会从光源接收到任何光线，因此这区域是最暗的。在本影区里无法直接看到光源的任何部分。相对的，半影会被部分光源照亮，呈现中等亮度。在半影区里能够看见光源，只是部分光源会被物体遮挡。

如果存在多个光源，各个影的重叠部分会变得更暗，形成不同亮度或颜色。漫射光（英语：diffuser）会使影的框线变得不明显，甚至消失。灰暗的天空中，闪电可以产生肉眼可见的影。由于在外太空的真空中不存在大气漫射的效应，这里产生的影在光暗交界处非常鲜明、对比度极高。

若以物体触碰投射影子的表面（人站在地面上、插在土里的柱子等），影会汇聚在物体与表面的接触点上。

在不考虑失真的状态下，影和从亮面观察剪影的像是一致的。若从另一面观察，影和像是呈现镜像的。

天文学[编辑]

本影、半影和伪本影很常用来描述由天体形成的影，有时候也会用来描述黑暗的程度，比如说太阳黑子。视星等小于或等于-4的天体可以投射出人类肉眼可见的影。^[2] 能将可见的影投射在地球上的天体有太阳和月球。在适合的条件下，金星和木星也能把影投射在地球上。^[3] 行星面朝恒星的半球体遮挡阳光，造成了行星上的夜晚。

地球的影投射在月球上，称为月食。相应的，月球的影投射在地球上，称为日食。^[4]

白天的变化[编辑]

太阳照射形成的影会随时间的推移发生巨大的变化。地面影的长度和太阳仰角（相对于地平线的夹角θ）的馀切成正比。接近日出和日落时分，θ = 0° 而 cotθ = ∞，影可以变得很长。如果太阳正好在头顶上（只可能发生在北回归线和南回归线上），θ = 90° 而 cotθ = 0，则影会在物体的正下方。这样的变化使旅人在穿越阿拉伯沙漠等荒芜之地时，能够辨认行进的时间和方向。^[5]

传播速度[编辑]

投影的表面离被照射的物体越远，形成的影越大。如果物体在移动，物体的影会以更快的速度改变大小。这些变化都被看做是正比的关系。但是，这不代表影能比光移动得更快，即使在光年之外的距离，影速也无法超越光速。光的缺失（影的投射），会以光速移向投影的表面。

影的边缘看起来像是在投射面上移动，但实际上只是新投射出的影长度增长做造成的假象。由于影的各点并没有实际关联性（除了光的反射与干涉），因此在光年之外的影无法彼此传达任何讯息。^[6]

颜色[编辑]

视觉传达设计师通常都会使用多个有色光源，借此产生具有多种颜色、复杂的影。明暗对照法、晕涂法以及剪影都是涉及影的常用艺术技巧。^[7]

白天期间，阳光照射在不透明物体上形成的影带有偏蓝色调，这是因为瑞利散射的缘故，也是为什么天是蓝色的原因。不透明物体可以遮挡阳光，但是无法有效将环境中的散射光完全挡下。因此，阳光下的影总是看起来蓝蓝的。^[8]

空间[编辑]

影会占据物体背后三维空间的体积，一般需要投射到反光的表面上才能体现出来。薄雾、水气、尘埃云都可以显现光影的立体感和样式。雾影对于没见过立体影的人来说是有点奇怪的。薄雾的密度正好足够被穿过缝隙的光照亮，使得一个物体的影穿过薄雾的轨迹能呈现影的体积。某种程度上，这些轨迹是云隙光的相反，只是这些轨迹是因为固体的影造成的。

烟雾特效（英语：Theatrical fog）和强烈的光源有时候会被灯光设计师和视觉艺术创作者用来突显作品的立体感。