Единственным источником естественного освещения является солнце. Оно излучает прямой солнечный свет, часть которого рассеивается в атмосфере и создает рассеянное излучение. Таким образом, различают свет, падающий непосредственно от солнца и свет «неба» – солнечного света рассеянного атмосферой.
Естественное освещение меняется в зависимости от времени дня, состояния погоды и времени года.
Главная особенность естественного освещения – непостоянство интенсивности и спектрального состава его излучения. Изменение освещенности подвержено влиянию закономерных и случайных факторов.
Закономерные факторы, влияющие на изменчивость естественного освещения – высота солнца над горизонтом и географическая широта. Случайные факторы определяются состоянием атмосферы – ясно, дождь, туман.
Случайным дополнительным фактором является отражение света от земли и окружающих предметов. С восходом солнца увеличивается интенсивность света и его цветовая температура. Примечателен тот факт, что в силу преломления солнечных лучей в атмосфере мы видим восход солнца несколько раньше, а закат – чуть позже, чем это имеет место в действительности.
Расчеты показывают: когда мы видим, что нижний край Солнца коснулся горизонта, в действительности оно уже зашло. Лучи, входящие в состав солнечного света, фиолетовые, синие, голубые и зеленые, преломляются в атмосфере Земли сильнее, чем желтые и красные. Поэтому первые лучи при восходе Солнца – синий и зеленый, так же как и последний луч заходящего солнца. Из-за рассеивания в атмосфере синий луч не наблюдается. Зеленый луч – редкое зрелище. Его удается увидеть при очень чистом, спокойном и однородном воздухе, когда вплоть до горизонта отсутствуют конвекционные восходящие потоки в атмосфере. Чаще всего зеленый луч наблюдают на берегу спокойного моря.