Основы наблюдательной перспективы

Примерно 80% всей информации, получаемой человеком из окружающего мира, составляет зрительная информация. Глаз человека имеет сложное строение. Передняя часть глазного яблока состоит из прозрачной роговицы и хрусталика (оптической линзы), разделенных жидкостью. Хрусталик обладает способностью менять свою кривизну, фокусируя изображение на сетчатке, находящейся на дне глазного яблока. В центре радужной оболочки расположен зрачок, диаметр которого может изменяться. В глубине сетчатки имеются светочувствительные клетки - палочки и колбочки. Палочки более чувствительны к свету и обусловливают сумеречное зрение. Благодаря колбочкам осуществляется дневное зрение, а также различаются цвета.

Изображение возникает внутри глаза под воздействием электромагнитных волн (света), излучаемых или отражаемых предметами. Проходя через хрусталик глаза, лучи света попадают на заднюю стенку, покрытую сетчаткой, которая передает по зрительному нерву сигналы в соответствующую зону головного мозга.

Так как сетчатка глаза обладает наибольшей чувствительностью только в одном, ограниченном по величине, месте, находящемся напротив зрачка, то наиболее ясно мы видим те предметы, которые попадают в так называемое поле наилучшего зрения.

Наши зрительные впечатления зависят от точки зрения - ракурса обозрения того или иного предмета. Когда мы смотрим на предмет спереди, сзади, сбоку, снизу или сверху, то каждый раз видим его несколько иным. Поэтому главной функцией зрения является распознавание изображения внешней формы предметов с различных точек.

При построении композиции важно учитывать, какое влияние на человека оказывают различного рода геометрические фигуры. Так, например, при длительном рассматривании равностороннего треугольника у человека возникает чувство беспокойства. Это связано с тем, что острые углы такой фигуры зрительно задают направление взгляду подобно стрелкам-указателям направления движения. Поэтому когда мы смотрим на равносторонний треугольник, наше подсознание не может выбрать направления, поскольку все углы одинаковые, и это вызывает тревогу Круг, наоборот, приводит человека в состояние покоя. Именно круг позволяет зрителю долго рассматривать изображение, не вызывая при этом беспокойства. Множество частых вертикальных линий зрительно сжимает изображение по горизонтали и вытягивает по вертикали. Такие же горизонтальные линии создают обратное впечатление.

Способность глаза различать детали зависит в первую очередь от остроты зрения. Ее измеряют наименьшим углом зрения - визуальным конусом, в пределах которого видна самая маленькая деталь предмета. Считается, что в условиях нормального зрения острота зрения составляет в среднем 1'. Большое влияние на остроту зрения оказывает расстояние до наблюдаемых объектов. Наилучшее расстояние остроты зрения - приблизительно 25 см.

Существует также понятие наибольшего угла зрения, которое характеризуется максимальной широтой охвата поля воспринимаемой предметной среды. Его называют полем зрения. Часть пространства, которую можно охватить взглядом, не поворачивая головы, представляет собой наибольшее поле зрения. В общем случае физиологическое строение глаза позволяет охватывать взглядом в высоту по вертикали 45°, вниз по вертикали 65°, вправо по горизонтали 70°, влево по горизонтали 70°. Общий угол охвата по горизонтали равен 140°, т.е. нормальное поле зрения представляет собой конус с вершиной в оптическом центре (угол зрения). Если рисующий приближается к изображаемому предмету, то угол зрения увеличивается; если удаляется от него, то угол зрения уменьшается. Предметы, находящиеся вблизи от зрителя, воспринимаются более крупными, расположенные дальше - меньшими. Эту способность зрения воспринимать расстояние используют художники, постепенно приближая к линии горизонта предметы, уходящие в глубину. На этой особенности зрения основывается теория линейной перспективы.

Зрительный процесс начинается со взгляда на окружающее пространство. Различая и узнавая предметы, человек сравнивает их, зрительно оценивает и использует в своей деятельности, в том числе и профессиональной. К зрительному восприятию, на основе которого формируется суждение о данном предмете, относятся:

• контраст фигуры и фона, когда происходит выделение фигуры из фона;

• соотношение части и целого;

• соотношение вертикали и горизонтали;

• сохранение постоянства образа и т.д.

Зрительное восприятие тесно связано со зрительной памятью.

Человек рассматривает объект в соответствии с отмеченными физиологическими процессами зрительного восприятия. Рисуя, важно энергично и быстро охватывать взглядом весь объект, постоянно ориентируясь на одну деталь - опорную точку. Например, рассматривая группу предметов различных планов, необходимо остановить взгляд на одном из объектов первого плана. Предметы второго плана будут казаться расплывчатыми. Но как только мы перенесем взгляд на предметы, стоящие в глубине, объект будет виден четко, а окружающие его предметы - восприниматься более расплывчато.

Изображая предмет на плоскости, необходимо прежде всего выделить выступающие детали формы и детали, уходящие вглубь, чтобы сразу же прочувствовать пространственное расположение этих форм на плоскости.

Известно, что при визуальной (зрительной) оценке пространственного объекта существуют три этапа восприятия. Вначале требуется заметить образ, затем опознать его и, наконец, оценить размеры по сравнению с окружающими предметами.

Окружающий нас пространственно-предметный мир достаточно сложен. Пространство трехмерно, т.е. предметы имеют ширину, высоту и длину. При восприятии пространства глаз человека сначала реагирует на движение в пространстве, а затем уже на предметы. После восприятия пространства и движения в нем наш глаз останавливается на отдельных предметах, вычленяя их из общего окружения, и различает по объему, пропорциям, форме и т.д.

По форме, объему, массе предмета можно охарактеризовать его: большой или маленький, тяжелый или легкий и т.п. Легкость и тяжесть в данном случае - эмоциональные образы.

Время на восприятие пространства, движения и формы зависит от сложности самой формы, состоящей из различных элементов, а также от их расположения, сложности движения, поворота или наклона.

Умение человека обобщать увиденное и изображать предметы на плоскости - результат сознательного восприятия пространственнопредметного мира. Для того чтобы правильно воспроизвести трехмерное пространство, одних способностей к рисованию недостаточно. Необходимо знать законы линейной и световоздушной перспективы, уметь пользоваться линейным и светотеневым рисунком.

Чертежи, без которых не может обойтись ни одно производство, - по сути те же рисунки, выполненные по определенным правилам. Рисунок изображает предмет более наглядно, но имеет одну точку зрения. Для представления прямоугольного бруска на чертеже необходимы минимум два изображения (вида), а при наличии отверстий или пазов - еще и дополнительные изображения.

Для того чтобы изготовить предмет мебели, мастер должен иметь перед собой его изображение - рисунок (эскиз). По общему рисунку делают чертежи деталей, и лишь после этого можно изготовить шаблоны, по которым вырезают детали мебели из дерева. Некоторые работы, связанные с изготовлением художественной мебели, без рисунка вообще невозможны, например резьба по дереву или инкрустация.

Для рисования можно использовать принятую систему правил, по которым, почти не глядя на натуру, верно изобразить предмет в пространстве, очень близко к тому, что мы видим. Для этого применяют правила перспективы.

Перспектива - учение о правилах изображения объемных предметов, расположенных в пространстве на разном удалении от зрителя, на плоскости картины или чертежа. Линейная перспектива является наукой, которая раскрывает закономерности построения очертаний изображения в том виде, в каком они представляются нашему зрению. Однако на практике ею чаще пользуются не как наукой в целом, а лишь некоторыми из ее видов - наблюдательной и тональной перспективой.

Суть наблюдательной перспективы заключается в приемах, позволяющих находить в рисунке размеры изображений отрезков линий, удаляющихся от наблюдателя и повернутых к нему под разными углами, а также направления и точки схождения параллельных линий. Совокупностью этих отрезков и линий обрисовывается форма любого предмета в пространстве. Поэтому с помощью правил перспективы можно сделать точный рисунок любой натуры.

Тональная перспектива объясняет закономерности тоновых и цветовых изменений предметов в пространстве в зависимости от освещения, удаления точки зрения и т.п.

Иногда в изображении удаленные объекты представляются более крупными, чем ближние; такие приемы называют обратной перспективой. Как правило, она сопровождается искажением и деформацией фигур, игнорированием пейзажа.

В основе перспективного построения лежат плоскости, которые образуют пространственную систему, позволяющую точно зафиксировать положение изображаемого предмета (рис. 1).

Первая плоскость - предметная, на ней находится предмет. Предметная плоскость представляет собой горизонтальную поверхность, расположенную под прямым углом к картинной плоскости. Линия пересечения предметной плоскости с картинной называется основанием картины.

Вторая плоскость, проходящая через глаз наблюдателя горизонтально, - это плоскость горизонта; наблюдателю она представляется так называемой линией горизонта.

Третья вертикальная плоскость, перпендикулярная к предметной, находится между глазом зрителя (рисующего) и предметом; она называется картинной плоскостью.

Горизонтальная плоскость, проходящая через глаз, параллельна предметной плоскости и перпендикулярна к картине. Плоскость горизонта, пересекаясь с картиной, дает горизонтальный след, который называют линией горизонта. Она представляет собой границу, делящую поле зрения рисующего на две части. Линия горизонта может находиться на картине в различных положениях, но всегда параллельна основанию картины. Пересечение плоскости горизонта с вертикальной плоскостью, проходящей через точку зрения, называют главным лучом зрения.

Плоскость горизонта может проходить выше предмета, ниже его и как бы рассекать предмет. В первом случае мы увидим предмет спереди и сверху, во втором - спереди и снизу, а в третьем - только спереди (рис. 2).

Линия горизонта делит картинную плоскость на две взаимосвязанные части. Отношение верхней части к нижней часто имеет решающее значение при выявлении образного строя картины. Если линия горизонта опускается к основанию картины, то верхняя половина картины открывается нашему зрению более полно, (рис. 2, а). Когда линия горизонта поднята (рис. 2, б), более полно открывается нижняя половина картины. Если линия горизонта делит картину на две равные части (рис. 2, в), то возникает равновесие верхних и нижних элементов. Таким путем можно ввести в образный строй картины нужную динамику, благодаря которой закон целого согласуется с подчеркиванием верхней или нижней части картины.

Наиболее важным элементом перспективы, применяемым в рисовании с натуры, является правильно определенная точка схода для параллельных линий.

Простейшие геометрические элементы, изображения которых изменяются в зависимости от различного положения относительно глаза, - это линия и ее отрезок. В общем виде линия может занять в пространстве любое положение, называемое произвольным. Но существует много линий, расположенных в пространстве совершенно определенно. В зависимости от расположения этих линий относительно глаза наблюдателя необходимо учитывать их положение и форму в рисунке согласно правилам перспективы (рис. 3).

Вертикальные отрезки равной длины не меняют своего направления и уменьшаются по мере удаления от точки зрения. Горизонтальные отрезки, расположенные параллельно картинной плоскости, также не изменяют своего направления в рисунке и уменьшаются по мере удаления от точки зрения. Параллельные линии любого направления, лежащие в горизонтальных плоскостях, имеют точки схода на линии горизонта, а параллельные линии, лежащие в наклонных плоскостях, - выше или ниже линии горизонта в соответствии с тем, куда они направлены. Уменьшение размеров отрезка в изображении его будет тем больше, чем меньше угол, под которым этот отрезок виден.

Отношение между линейной величиной перспективного изображения линий в рисунке и соответствующей линейной величиной изображаемого объекта называется масштабом. В перспективе числовой масштаб применяется редко. Чаще используются графический или линейный масштаб. В реальности предметы, уходящие вглубь, могут находиться на одинаковых расстояниях друг от друга (телеграфные столбы, колонны и т.п.). В перспективе эти равные расстояния изображаются пропорционально уменьшающимися по мере удаления. Этому правилу подчиняется любой перспективный вид масштаба.

Различают три вида масштабных измерений: масштаб ширины, масштаб глубины и масштаб высоты. Масштабом ширины называют масштаб, построенный на прямой, параллельной основанию картины. Масштаб глубины - это масштаб, построенный на прямой, перпендикулярной к плоскости картины, масштаб высоты - масштаб, построенный на вертикальной прямой.

Из геометрии известно, что через параллельные линии всегда можно провести плоскость, положение которой определяется положением этих параллельных линий. Теоретически плоскость безгранична, но на практике плоскости в большинстве своем являются геометрическими фигурами.

Геометрической фигурой называется совокупность точек, линий и поверхностей. Фигура называется плоской, если все ее точки лежат в одной плоскости (прямоугольники, трапеции, треугольники, многоугольники, круги и эллипсы).

Плоскость, как и линия, может занимать в пространстве произвольное положение и определенное, связанное с положением ее относительно поверхности формы предмета. Изображение плоскостных элементов в рисунке связано также с тем, в какой плоскости (вертикальной, горизонтальной или наклонной) расположен контур, определяющий изображаемую плоскость, в каком направлении идут параллельные линии, расположенные в плоскости, и где они имеют точки схода. Например, рельсы, изображенные на рис. 3, будучи в действительности параллельными, кажутся сходящимися в одной точке на линии горизонта - точке схода. Однако не всегда уходящие вдаль параллельные линии воспринимаются сходящимися в одной точке. Если рисовать прямоугольник, размещенный в горизонтальной плоскости под углом к рисующему, то противоположные параллельные стороны его будут сходиться в разных точка, расположенных на линии горизонта (рис. 4).

Если взять фигуры, у которых противоположные стороны параллельны, то количество точек схода будет равно количеству пар параллельных линий, т.е. для шестиугольника - три, для восьмиугольника - четыре. У фигур, не имеющих параллельных противоположных сторон (например, треугольник, пяти- и семиугольники), точек схода обнаружить нельзя.

В некоторых случаях точки схода лежат не на линии горизонта, а выше или ниже ее (в зависимости от направления линий), например у фигур с параллельными сторонами, расположенными в наклонных плоскостях так, что линии этих сторон по отношению к горизонтальной или фронтальной плоскости находятся под углом, отличным от прямого. Так, линии ступеней лестницы сходятся в точках, из которых точка схода для перил верхнего марша лежит выше горизонта, а для нижнего - ниже.

Плоские прямолинейные фигуры (треугольник, ромб, прямоугольник, трапеция и разного рода многоугольники) образуют значительную часть предметов окружающего нас мира. Умея рисовать эти фигуры в перспективе, легко нарисовать и объемные тела, ограниченные этими плоскими фигурами

Из плоских криволинейных фигур чаще всего встречаются круг, кольцо и эллипс. Из них можно составить практически любые другие формы. Плоская прямоугольная фигура (например, квадрат или прямоугольник) в перспективе изображается обычно как неравнобокая трапеция, т.е. как фигура несимметричная. В отличие от прямоугольных фигур круг и эллипс в перспективе всегда выглядят как симметричные фигуры эллиптических очертаний. В каком бы положении ни находился круг, в нем всегда найдется диаметр, параллельный плоскости картинок и расположенный фронтально так, что его размер не изменяется.

При рисовании круга в пространстве сначала намечают положение и размер его диаметра. Затем перпендикулярно к нему через середину проводят линию другого диаметра, видимый размер которого будет соответствовать видимой ширине круга. Отложив в обе стороны от большего диаметра половину меньшего, получают четыре точки для прорисовывания эллипса.

В кольце, также представляющем собой плоскую фигуру, центр эллипса, изображающего внутренний круг, будет несколько смещен назад от центра эллипса внешнего круга и расстояние между эллипсами впереди будет больше расстояния между ними в задней части кольца (рис. 5).

Эллипс в пространстве останется эллипсом, только его форма изменится в зависимости от того, какой из диаметров будет более фронтален. Например, при фронтальном положении малого диаметра и наклон эллипса к площади картины под углом 45° эллипс будет выглядеть, как окружность.