21 октября 2020, среда, 02:51
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Искусство и восприятие. Биология зрения

Издательства «КоЛибри» и «Азбука-Аттикус» представляют книгу Маргарет Ливингстон «Искусство и восприятие. Биология зрения» (перевод А. Д. Громовой)

Почему улыбка Моны Лизы кажется такой загадочной, поле маков у Клода Моне колышется на ветру, а на картине Пита Мондриана «Буги-вуги на Бродвее» «мерцают» огни? Книга Маргарет Ливингстон, нейробиолога из Гарварда, стала важнейшим исследованием того, как восприятие искусства связано с особенностями человеческого зрения, и завоевала огромную популярность у западного читателя. Вы узнаете о том, как работает наша зрительная система в связи с восприятием произведений изобразительного искусства, причем речь пойдет не только о традиционном искусстве (картинах великих художников), но и о компьютерной графике, изображениях на телеэкранах, о рекламе и графическом дизайне, о фотографии, об оптических иллюзиях и визуальных эффектах. В последней главе затронута проблематика дислексии, трудностей в обучении, музыки и таланта сквозь призму темы зрения.

Предлагаем прочитать фрагмент главы, посвященной тому, как художники создают иллюзию пространства на плоском рисунке.

 

 

Если художник хочет создать ощущение глубины, ему может пригодиться знание о том, как ее вычисляет мозг. Мозг использует множество признаков, чтобы извлечь из двумерных изображений на сетчатке трехмерную информацию: это перспектива, светотень, перекрывание объектов, дымка, стереопсис и относительное движение. Все эти стимулы мозг интерпретирует автоматически, так, что мы можем о них и не знать. Перспективу, тени, перекрывание и дымку художник может использовать или воспроизвести на плоском холсте, но стереопсис и относительное движение обычно как раз препятствуют мастеру в его попытках создать ощущение объема от плоского изображения. В этой и следующих главах мы рассмотрим, как мозг обрабатывает некоторые из вышеперечисленных признаков, и поговорим об отдельных художественных приемах, которые основаны не на физической сущности соответствующих ориентиров, а на том, что мозг делает с полученной информацией.

Когда источник света освещает трехмерный объект, разные части поверхности объекта отражают разное количество света в зависимости от того, под каким углом тот падает. Мы воспринимаем эту разницу в светлоте — светотень — как информацию об объеме, так что художнику нужно научиться видеть не воспринимаемый объем, а фактические перепады светлоты.

 

Когда мозг интерпретирует изображение, бóльшая часть этой работы протекает неосознанно и не поддается интеллектуальному анализу или контролю. Переходы светлоты на двух кругах слева зрительная система воспринимает как тени, так что эти круги выглядят объемно. Направление выпуклости разное, потому что по умолчанию предполагается, что свет идет сверху. Цветовые переходы при восприятии объема не учитываются, поэтому третий круг выглядит плоским. Последний круг образован переходом светлоты с низким контрастом, но, скорее всего, у вас возникает отчетливая иллюзия объема, потому что система «Где» очень чувствительна к контрасту по светлоте

Зрительная система по умолчанию предполагает, что свет падает сверху, так что, посмотрев на круги на с. 146–147, вы, вероятно, увидите, что первый из них выпуклый, а второй вогнутый (переверните книгу вверх ногами, и направление выпуклости у кругов поменяется). А теперь, когда вы поняли, почему эти переходы светлоты порождают в восприятии именно такой трехмерный образ, попробуйте свое восприятие преодолеть. Попытайтесь увидеть поверхность плоской, увидеть круги выгибающимися в другом направлении, попытайтесь убедить себя, что изображение освещено снизу. Это непросто. Информацию о глубине обрабатывает невосприимчивая к цвету система «Где», поэтому контраста по светлоте достаточно, чтобы вызвать сильное ощущение объемности. По третьему кругу видно, что переходы цвета этого эффекта глубины не дают.

Насколько сложно по-настоящему «увидеть» светотень, можно также понять, посмотрев в верхний угол белой комнаты с белым потолком. Вы увидите три сходящиеся плоскости, и все они будут выглядеть белыми. Но закройте один глаз, а в угол посмотрите другим, поднеся к глазнице соединенные кольцом большой и указательный пальцы, чтобы между ними осталась маленькая щелочка. Смотрите, пока угол не станет плоской поверхностью, разделенной на три сектора. При этом цвет секторов перестанет казаться белым и они окрасятся тремя довольно разными оттенками серого! Вы не воспринимали различия по светлоте, пока зрительная система с их помощью определяла отношения между тремя плоскостями в трехмерном пространстве, — эти различия становятся видимыми, только если отделить угол от трехмерного контекста и увидеть три сектора как часть одной плоской поверхности. Художнику важно научиться видеть различия по светлоте, чтобы передавать их, и многие пользуются для этого подобными приемами.

В использовании светотени есть две сложности. Прежде всего, художнику нужно научиться определять светлоту независимо от цвета. Как мы уже говорили, та часть зрительной системы, которая воспринимает трехмерную форму, объем и пространственную организацию в целом (система «Где»), чувствительна к светлоте, а к цвету невосприимчива. Однако невозможно намеренно увидеть светлоту сцены или картины отдельно. Мы не можем просто решить, что сейчас будем смотреть только этой частью зрительной системы (и видеть мир в оттенках серого): чтобы точно определять светлоту независимо от цвета, действительно нужен талант. Особенно сложно понять, где меняется валёр, а где цвет просто почему-то бросается в глаза. Если определенного тона в поле зрения мало, например, на бурой земле в лесу растет красный цветок, этот цвет покажется нам ярче, чем на самом деле, и будет сильнее выделяться. Чтобы правильно оценить светлоту в видимом пространстве или на картине, можно сделать при дневном свете черно-белую фотографию, например, на пленку Panatomic-X (ее спектральная чувствительность примерно такая же, как у человеческого глаза).

Даже если художнику удалось обхитрить собственное зрение и увидеть переходы светлоты и он научился определять ее независимо от цвета, следующая проблема состоит в том, что с помощью пигментов видимый разброс светлоты воспроизвести невозможно, потому что даже у лучших красок диапазон отражения ограничен. Диапазон светлоты (контрастность) в реальности почти всегда значительно шире, чем разброс валёров, которые художник может получить с помощью пигментных красок. В самой обычной комнате источник света, например, окно или лампа, может быть в сотни раз ярче затененной области под письменным столом. На улице светлота в разных точках может меняться в тысячу раз. При этом, если измерить свет, который отражают самая темная черная и самая светлая белая краски, окажется, что белый отражает всего в двадцать раз больше света, чем черный. То есть валёры, которые можно получить с помощью краски, фотобумаги, печати, цветной бумаги или любых других отражающих материалов, образуют диапазон не более двадцатикратного. Вы можете спросить, почему в реальности, которую наполняют просто отражающие свет объекты, светлота варьируется сильнее, чем на картине, где пигменты тоже по-разному отражают свет. Дело в том, что реальная сцена трехмерна и разница в светлоте возникает не только из разницы в отражающей способности поверхностей, но и из-за того, что свет от трехмерных объектов отражается в разных направлениях, тогда как картина плоская, и разница в светлоте возникает только из разницы в отражающей способности красок (более широкий разброс можно получить с помощью прозрачных материалов, например, слайдов или цветных стекол). Как же живописцу передать диапазон светлоты, который мы видим в реальности?

 

С помощью красок и чернил можно получить лишь небольшую часть реального диапазона светлот. Мне не удалось воспроизвести на фотографии все переходы светлоты, которые я видела на этих фигурах в жизни

В порядке эксперимента я составила простую композицию из цветных деревянных фигур на столе у себя на работе (с. 148) и измерила яркость вдоль черной линии, проведенной поперек них. На графике ниже фигур показана яркость в пределах этой композиции на уровне черной линии. Здесь она меняется в диапазоне от 240 футосвечей на светлой стороне желтого параллелепипеда до 5 футосвечей на затененной стороне черного (футосвеча — единица измерения освещенности, равная свету одной свечи на расстоянии одного фута, то есть 10,76 люкса). Выходит, что даже такая простая картинка имеет пятидесятикратный диапазон яркостей.

На фотографии этой композиции диапазон светлоты меньше — между теми же поверхностями, самой темной и самой светлой, она изменяется всего в 15 раз. Мне неполноценность фотографии видна с ходу: у себя на столе я вижу разницу между освещенной и теневой сторонами и черной, и желтой фигур, но на фотографии освещенные и теневые стороны черного параллелепипеда одинаково темные. Кроме того, затененные стороны всех фигур на фотографии сероватые, а в жизни я вижу в теневой части живые яркие цвета. Какую бы качественную фотобумагу я ни взяла, мне никак не получить нужный диапазон освещенности для всех цветов одновременно! Если сделать картинку достаточно светлой, чтобы были видны тени на черной фигуре, то они исчезнут с желтой, а светлые тона окажутся слишком блеклыми. Если же сделать изображение достаточно темным, чтобы точно передать бóльшую часть цветов, черный станет слишком темным и тени на нем исчезнут.

Художники веками бились над этой проблемой. До эпохи Возрождения тени обычно передавали, меняя чистоту пигмента: к освещенным участкам объекта добавляли белый, а для затененных использовали самую насыщенную краску. Этот прием вызывал определенные последствия. Прежде всего, поскольку человек по-разному воспринимает светлоту в разных частях спектра, у одних цветов в их самом насыщенном варианте светлота больше, чем у других, например, насыщенный желтый выглядит ярче, чем насыщенный синий. Это означает, что в пределах области определенного цвета светлота может меняться вполне последовательно, но при переходе к области другого цвета получится неправильный перепад. В результате распределение светлоты на картине окажется хаотичным и изображение будет казаться нам фрагментарным в плане организации расстояний и пространства в целом.

 

На раннехристианской апсидной мозаике, где изображены Мадонна с младенцем и папа Пасхалий I, у светлых одежд контрастность больше, чем у синего одеяния Мадонны. В результате ее платье кажется менее объемным, и зрителя обескураживает разрыв в пространстве между Мадонной и младенцем Иисусом (мозаика находится в церкви Санта-Марияин-Домника в Риме)

Кроме того, в области одного цвета может получиться большой разброс светлоты, а в области другого — более узкий, в результате чего меняется наше восприятие объема в разных частях картины. В реальности светотень — обусловленные трехмерностью различия в отраженном свете — вызывает изменения светлоты, не меняя насыщенности цветов (за исключением области бликов), так что не совсем естественно добиваться разницы в светлоте с помощью насыщенности пигмента.

Наконец, чистые цвета выделяются и выступают вперед, и, когда в тени используется самая насыщенная краска, возникает противоречие с сигналом светлоты, который говорит о том, что данную часть изображения следует считать более удаленной.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.