Иллюзорность при восприятии графики

Иллюзорность - обманчивость зрительного восприятия. Причина оптической иллюзии лежит как в физических свойствах предмета, так и в особенностях механизма зрения, и является следствием несовершен­ства органов чувств. Оптические иллюзии закономерны и объективны.

Глазомерная оценка - обязательная часть зрительного восприятия. Человек подсознательно отмечает равенство отрезков, их параллельность, пропор­ции, одинаковость фигур, даже если они повернуты относительно друг дру­га, и т. д. Глазомерные оценки бывают порой ошибочны, и эта ошибоч­ность достаточно устойчива.

Неточность восприятия формы и размера зависит от геометрических пара­метров изображения и от цвета. Рас­смотрим графические иллюзии на черно-белых изображениях, учитывая та­кую характеристику, как светлота.

На рис. 1.7 приведены примеры иллюзий, возникающих при восприятии формы объекта.

1. Квадрат или круг, нарисованные "на глаз", как правило, оказываются вытянутыми вверх, т. к. вертикальные размеры человек воспринимает чуть меньшими, а горизонтальные чуть большими истинных.

2. Геометрический центр плоского объекта обычно воспринимается чуть выше, чем он располагается реально, поэтому, располагая изображение в поле листа, его следует смещать немного вверх.

3. Если небольшой объект (например, круг), расположить в верхней части листа, он будет выглядеть более "легким", а если сместить его вниз - покажется более "тяжелым".

4. Горизонтально ориентированный прямоугольник кажется более устой­чивым и тяжелым, чем этот же объект, повернутый вертикально.

5. Вертикальные линии зрительно увеличивают высоту, а горизонталь­ные - ширину протяженного объекта.

6. Горизонтальные линии кажутся толще, чем вертикальные.

7. Светлые предметы на темном контрастном фоне кажутся больше, чем темные на светлом. Это явление называется иррадацией (от лат. irradiare - "сиять").

8. Белый силуэт на темном фоне более выразителен, чем черный на белом, но восприятие черного лучше.

На рис. 1.8 приведены примеры иллюзий, возникающих при восприятии группы объектов.

1. Иллюзия стрелок Мюллера-Лиера (слева - отрезок разделен на две рав­ные части; справа - правая часть отрезка короче левой на 25%).

2. Иллюзия сходящихся и расходящихся линий (слева - горизонтальные части ломаных линий равны; в центре - в обеих трапециях длины верхних осно­ваний равны; справа - нижний горизонтальный отрезок равен верхнему).

3. Иллюзия разной кривизны: радиус кривизны всех дуг одинаков.

4. Иллюзия изменения размера объекта: внутренние окружности в обоих случаях одинаковы.

5. Иллюзия непараллельности параллельных линий: параллельные прямые, пересеченные короткими отрезками, кажутся непараллельными.

6. Иллюзия волнистой линии. За счет градиентной заливки прямоугольни­ка параллельные горизонтальные линии кажутся волнистыми.

7. Иллюзия искажения прямого угла. Если на угол квадрата наложены прямые, образующие тупой угол, прямой угол кажется острым.

8. Иллюзия искажения окружности. Окружность, наложенная поверх ли­ний, образующих углы, зрительно искажается.

Большим мастером иллюзий был замечательный график, голландец Морис Корнелиус Эшер (1889-1972). Его работы - настоящие оптические голово­ломки. В них результат его исследований симметрии, перерождения одной исходной формы в качественно иную, отображение трехмерного простран­ства на плоскости листа (см. рис. CD-I.9, CD-I.10, 1.11).

Перспектива

Изменение формы объекта в пространстве - одна из наиболее ярких зри­тельных иллюзий. Всем известно, что одинаковые фигуры по мере удале­ния от зрителя воспринимаются неодинаковыми. Параллельные прямые кажутся непараллельными, сходящимися в одной точке {точке схода), а непараллельные - параллельными, окружности выглядят эллипсами и т. д.

Такие свойства зрительного восприятия называют перспективными искаже­ниями. Существует объективная закономерность перспективного видения.

Передача глубины пространства на плоскости - наиболее часто встречаю­щаяся в работе дизайнера задача. При изображении на плоскости или изо­гнутой поверхности видимые формы реальных объектов моделируются с учетом особенностей зрительного восприятия.

Изображение глубины трехмерного пространства в соответствии с кажу­щимся изменением величины, очертаний, резкости контуров и детальности предметов, которое обусловлено степенью отдаленности их от точки наблю­дения, называется перспективой.

Рисунок предмета в перспективе с сокращением удаленных от переднего плана его частей называется ракурсом (от франц. "укорачивание").

До эпохи Возрождения художники почти не уделяли внимания перспективе, и только в пятнадцатом веке, стремясь к познанию, пытаясь понять приро­ду вещей, стали изображать предметы в единстве со средой, в которой они находятся. Глубина пространства передавалась посредством перспективных сокращений, объемные фигуры начали моделировать светотенью движение тела - сложными ракурсами. Законы перспективы стали основной наукой художника, их развивали Леонардо да Винчи, Дюрер, Микеланджело и дру­гие великие мастера (рис. 1.12).

Различают следующие виды перспективы:

· линейная - изображение на плоскости с помощью центрального про­ецирования;

· панорамная - изображение на внутренней поверхности цилиндра (вы­ставочные панорамы) - например, Бородинская панорама;

· плафонная - изображение на внутренней поверхности сводчатого пере­крытия какого-либо помещения;

· театральная - изображение на ряде отдельных поверхностей, напри­мер, театральные декорации;

· рельефная - изображение глубины пространства с помощью различных форм рельефа (выпуклого изображения на плоскости). Рельефная пер­спектива создает иллюзию глубины при незначительно меняющемся уровне рельефа;

· диорамная - изображение, сочетающее живопись на прозрачном мате­риале (например, стекле) с объемными предметами;

· архитектурная - изображение зданий, площадей, парков и т. п. Архи­тектурная перспектива достигается довольно сложными графическими построениями: кроме линейной перспективы учитывается увеличение видимых форм объекта при приближении к нему. Может быть исполь­зовано несколько точек схода; перспективные сокращения моделируют­ся как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Иными словами, архитектор, вычерчивая здания, вносит некоторые поправки, компенсирующие искажения объектов, неизбежные при строгом по­строении линейной перспективы. Это помогает правильному воспри­ятию изображаемого объекта;

· стереоскопическая - изображение на плоскости выполняется по прави­лам линейной перспективы в виде двух рисунков предмета: один рису­нок предназначен для рассматривания левым глазом, другой - правым;

· воздушная перспектива - изображение, которое учитывает явление смягчения деталей и контуров удаленных объектов вследствие рассеяния лучей в толще воздуха между зрителем и объектами, а также вносимые дистанцией цветовые искажения;

· обратная перспектива - изображение, акцентирующее внимание зрите­ля на смысловом центре, часто игнорирующее сокращения линейной перспективы ("рисую не то, что вижу, а то, что знаю"). Эта перспектива характерна, например, для православных икон.

В компьютерных программах трехмерного моделирования, таких как AutoCAD, 3D Studio, перспективные сокращения формы объекта строятся автоматически. В двумерных программах используются специальные прие­мы и эффекты рисования.

В графическом ди­зайне перспектива играет роль выразительного средства, поэтому худож­ники, как правило, не придерживаются строгих правил построения пер­спективы, используя для достижения нужного эффекта следующие приемы:

· для увеличения глубины пространства разные части картины изобража­ют с разных точек зрения;

· многие объекты изображаются условно, так как при построении их пер­спективы по строгим правилам они сильно искажаются, иногда до неуз­наваемости. К таким объектам можно отнести тела вращения (цилинд­ры, конусы), прямоугольные поверхности (кубы, прямоугольные призмы или параллелепипеды);

· объекты, относительные размеры и формы которых заранее известны (люди, животные), изображают так, чтобы не затруднять их восприятие.

Тени

Игра света и тени, оказывая решающее влияние на восприятие, усиливает объемно-пространственную композицию и эффект перспективы. Построение теней на графических изображениях обеспечивает большую наглядность, уси­ливает объемно-пространственное восприятие, подчеркивает рельефность и эффект перспективы.

Различают два типа освещения: естественное (солнечное) и искусственное (центральное). При солнечном освещении считается, что лучи идут параллель­но (рис. 1.17). При центральном - лучи света исходят из одной точки (рис. 1.18).

Любое тело ограничено своими поверхностями. Поверхности могут быть плоскими и кривыми. Лучи света, падая на эти поверхности, распределяют­ся неравномерно. Это распределение света называется светотенью. При изображении трехмерного объекта на плоскости его форма моделируется теневыми переходами, поэтому для того, чтобы обеспечить правильное вос­приятие объекта, необходимо соблюдать законы построения светотени, а при работе за компьютером - применять рациональные алгоритмы созда­ния нужного эффекта.

Построение теней на графических изображениях обеспечивает большую на­глядность, усиливает объемно-пространственное восприятие, подчеркивает рельефность и эффект перспективы.

Рассмотрим составляющие светотени - свет, полутень, собственную тень, падающую тень, рефлекс, блик. Схематично они показаны на рис. 1.19.

Освещенную часть поверхности объекта условно называют светом.

На гладких кривых поверхностях часто наблюдаются блики - наиболее ос­вещенные места, в которых происходит отражение света.

На части объекта, не освещенной прямыми лучами, источника света лежит собственная тень.

Падающая тень - часть поверхности, на которую упала тень от непрозрач­ного тела. Как правило, падающая тень лежит на поверхности, расположен­ной за освещенным объектом. Иногда она наблюдается на самом объекте, если одна его часть заслоняет другую от источника света.

Рефлекс (лат. "отражение") - оттенок, наблюдаемый на поверхности объек­та, если на это место падает отраженный от других предметов свет, который соответствующим образом "окрашивает" поверхность. Например, на предме­те, поставленном рядом с красной материей, будет наблюдаться краснова­тый рефлекс. Рефлекс на поверхности предмета не всегда совпадает с цве­том объекта, от которого отражается свет: все зависит от того, как поверхность предмета поглощает лучи. Рефлекс всегда темнее освещенной поверхности и полутени.

В архитектуре тени изображают с помощью точных расчетов и геометриче­ских построений. По специальным правилам строятся падающие тени в нишах и на фасадах, тени от колонн и пирамид. В живописи и дизайне до­пускается свободная, произвольная передача теней - достаточно руковод­ствоваться соображениями здравого смысла и критериями эстетики. Тем не менее, следует учитывать приведенные ниже рекомендации.

Прежде чем начинать изображать тени на поверхностях, необходимо опре­делить положение источника света. Обычно принято считать, что световой поток идет сверху слева. При таком размещении источника излучения ос­вещены верхняя и левая часть объекта. Если объект изображен в ортого­нальных проекциях, направление лучей совпадает с направлением диагона­ли куба, построенного в этих осях. На рис. 1.20 показано построение падающей тени для куба.

Для передачи объема и формы объекта большее значение имеет собственная тень. Как правило, в рисунке для более четкого выявления формы условно принимается положение источника света выше линии горизонта, а направле­ние лучей такое, чтобы собственная тень занимала примерно третью часть видимой поверхности изображаемого объекта. В случае, если изображаемый предмет имеет резкие границы поверхностей (например, многогранник), не­обходимо учитывать пограничный контраст: два тона, помещенные рядом, усиливают друг друга. Возле границы, разделяющей освещенную поверхность и собственную тень, цвет освещенной грани должен быть светлее, а тень - насыщеннее. Кроме того, необходимо учитывать следующее: собственные тени слабее падающих; чем дальше от зрителя находится предмет, тем слабее действие света (эффект воздушной перспективы), соответственно, тени, ин­тенсивные на первом плане, ослабевают по мере удаления предметов.

Если рассмотреть куб и цилиндр, стоящие рядом, становится очевидным, что при одном и том же освещении характер распределения элементов све­тотени на этих объектах различен. На поверхности цилиндра наблюдаются плавные, постепенные световые переходы, на гранях куба - резкий переход от освещенной поверхности к затененной. Даже на одной грани многогранника свет распределен неодинаково, это объясняется тем, что при удалении от наблюдателя освещенные части затемняются, а затемненные, наоборот, высветляются. Кроме того, чем ближе расположены поверхности к источ­нику света, тем сильнее контраст тени и света.