Перспектива. Чтоб хоть у кого-то она была

Александра Рейк

Книга для тех, кто учится рисовать, тех, кто учит рисовать, и тех, кто начал учиться, но запутался и отложил обучение в долгий ящик. Ничего лишнего, пока – только о перспективе.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ

Единство терминологии крайне важно для любой науки, и изобразительное искусство не исключение. Чтобы легко ориентироваться в определениях и их буквенных сокращениях, обозначим их в самом начале и будем придерживаться на протяжении всей книги. Некоторые термины встречаются в одних книгах, некоторые в других, все зависит от того, какой школы придерживается автор, но последствием такого разногласия становится путаница во многих пособиях, особенно составленных из нескольких источников.

В этом и последующих разделах будут приведены далеко не все термины, которые используются при изучении перспективы. Однако это сокращение намеренное: такое их количество позволит не запутаться в разнообразии, но в то же время в достаточной мере понять принципы построения.

Перспектива

«Перспектива» — это наука о правилах и законах построения объектов с учетом того, как их видит человеческий глаз. Сам термин переводится с латинского языка как «ясно видеть», «видеть насквозь». По сути своей перспектива — это оптическая иллюзия, т.к. в зависимости от изменения положения в пространстве наблюдателя искажаются размеры объектов, расположение их частей относительно друг друга и окружения (илл.5), однако их действительные характеристики при этом всегда остаются неизменными.

Илл.5. Различное положение объектов в пространстве и их перспективное искажение. По представленным отрезкам, в отличии от параллелепипедов, сложно определить их точное местоположение и действительный размер

Перспектива позволяет передать в рисунке глубину пространства, воспринимать изображение на плоском листе объемным. В обратном направлении этот прием тоже работает — с помощью перспективных искажений можно сделать незаметным и плоским объемный предмет. Например, такой эффект можно наблюдать на некоторых граффити.

Картинная плоскость

Картинная плоскость (КП) — это термин, введенный для удобства, как правило, мы ее не видим, но говорим о ней. Чтобы лучше представить, что это такое, достаточно посмотреть в окно. Прозрачное стекло и будет той самой картинной плоскостью. На ней проецируются все объекты, расположенные позади, она как бы отделяет их от наблюдателя (илл.6).

Илл.6. Картинная плоскость

Картинная плоскость всегда перпендикулярна линии взгляда, в какую бы сторону мы ни повернули голову, она всегда будет перед нами, как очки (илл.7).

Илл.7. При направлении линии взгляда в любую из сторон, картинная плоскость всегда перпендикулярна ей

Объекты на картинную плоскость проецируются не в натуральную величину, а уменьшенными и определенным образом искаженными. Чем дальше в пространстве от нее объект, тем меньше его проекция (илл.8).

Илл.8. Уменьшение размера проекции объекта на картинной плоскости (КП) по мере увеличения расстояния между КП и самим объектом

Линия горизонта

Линия горизонта (ЛГ) — или горизонт — понимается как линия, где видимое небо соприкасается с видимой землей. Однако это определение верно только в случае, если перед наблюдателем находятся бескрайние просторы моря или степи (илл.9). В противном случае линия горизонта будет располагаться выше реальной. Такой эффект особенно заметен в горах и в городах при плотной застройке. Как же быть при таком расхождении? Для решения этого вопроса условимся называть линию горизонта, которую мы видим, действительной, а ту, которую мы строим — теоретической (илл.10). При изображении перспективы в первую очередь нас будет интересовать именно теоретический горизонт.

Илл.9 Совпадение действительной и теоретической линий горизонта при отсутствии препятствий на линии взгляда

Илл.10. Расхождение положений теоретической и действительной линий горизонта при наличии препятствий (горы) на линии взгляда

Линия горизонта изображается прямой линией несмотря на то, что поверхность Земли сферическая. Некоторую искривленность горизонта можно наблюдать на панорамных снимках, когда объектив фотоаппарата захватывает ровную поверхность на большой протяженности. В остальных случаях за счет соотношения масштабов роста человека, поля зрения и диаметра планеты, можно условно принять, что линия горизонта прямая (илл.11).

Илл.11. Линия горизонта

Помнить про эту особенность нужно при изображении масштабных сцен, когда мы хотим подчеркнуть размах происходящих событий или драматическое состояние персонажа. Тогда допустимо несколько исказить линию горизонта и пропорционально все остальные горизонтальные линии, представив их в форме низкой арки.

Чтобы правильно определить уровень линии горизонта, необходимо присмотреться к предметам вокруг и мысленно провести направляющие параллельно их сторонам. Если линии стремятся вниз, то объект находится выше горизонта, если вверх, то, соответственно, ниже. Когда от верхней части объекта линии направлены вниз, а от нижней вверх, то линия горизонта расположена в пределах высоты этого объекта (илл.12).

Илл.12. Справа указаны направляющие, демонстрирующие, что все линии, расположенные ниже горизонта, стремятся вверх, а расположенные выше горизонта — вниз

Высота линии горизонта определяется высотой положения глаз наблюдателя относительно поверхности земли. Чем ниже мы находимся, тем ниже будет линия горизонта и наоборот. Поэтому при помощи перемещения уровня горизонта выше или ниже можно создать визуальный эффект, отражающий рост и расположение персонажа в пространстве (илл.13—14). Также смещение линии горизонта от центра по вертикали помогает сфокусировать внимание зрителя на тех или иных объектах на изображении.

Илл.13. Изменение вида предмета в зависимости от высоты положения наблюдателя относительно поверхности земли

Илл.14. Уровень линии горизонта всегда находится на уровне глаз

Горизонт может быть:

— высоким

— средним

— низким

Высоким считается горизонт, расположенный выше средней линии картинной плоскости, обычно в верхней трети. Таким образом внимание концентрируется на объектах на земле, показывает, что наблюдатель высокого роста или на возвышении. Высокий горизонт помогает передать многоплановость и увеличивает глубину картины.

Средним называется горизонт, когда его линия располагается по центру картинной плоскости или смещена незначительно, не выходит за пределы средней трети. С помощью такого приема передается статика и неподвижность происходящего, равное значение всех составляющих.

Низким считается такое расположение линии горизонта, при котором она находится ниже середины картинной плоскости, в нижней ее трети. Большее внимание уделяется высоким объектам и объектам в воздухе, увеличивается «легкость», «воздушность» изображения. Наблюдатель смотрит из низко расположенной точки, лежит или сидит (илл.15).

Илл.15. Высокий, средний и низкий горизонт

Впечатление смещения линии горизонта может возникнуть при наклоне головы, однако в этом случае преимущественно изменяется только часть пространства, которая находится в поле зрения. Наши глаза можно сравнить с биноклем. Если держать его ровно перед собой параллельно земле, то будет видна линия горизонта. Если наклонить вниз, то в поле зрения попадут земля и объекты на ней. Если поднять вверх — объекты, расположенные на поверхности земли и над ней. Выбирая то, что попадет в «кадр», мы отсекаем часть пространства и можем добиться изменения высоты горизонта, но положение наблюдателя при этом останется прежним. Подтвердить это можно проведением направляющих.

При наклоне головы перемещение точки зрения незначительно и измеряется в сантиметрах, это обусловлено тем, что задействованный сустав расположен ниже уровня глаз.

Изменение наклона головы будет незаметным при изображении объектов на большой удаленности. Тогда смещение высоты точки зрения в несколько сантиметров нивелируется, что нельзя сказать про наблюдение за близко расположенными предметами. И чем они ближе, тем сильнее будет изменение их перспективного искажения, выражающегося в степени раскрытия плоскостей (илл.16).

Илл.16. Изменение перспективного искажения при наклоне головы в большей мере отражается на ближнем предмете

Главный луч зрения, область наилучшего видения, поле зрения

Если держать голову неподвижно, а взгляд устремить в одну точку, то объекты, расположенные прямо перед нами, будут четкими. Чем дальше от центральной точки, тем более расплывчатыми они будут становиться (илл.17).

Илл.17. Уменьшение четкости по мере удаления от центральной точки. Указана зона наибольшей четкости

Этот эффект связан со строением глаза. Лучи света проходят через зрачок и преломляются на хрусталике — естественной линзе. Изображение на сетчатке формируется перевернутым, однако в процессе обработки поступающей информации в мозге оно снова переворачивается, и мы воспринимаем объекты в их естественном положении (илл.18).

Илл.18. Формирования проекции на сетчатке глаза

Лучи, направленные перпендикулярно, попадают в зону сетчатки, называемую желтым пятном. Там находится самое плотное скопление чувствительных клеток палочек и колбочек, поэтому изображение получается резким и насыщенным. По мере удаления от желтого пятна светочувствительных клеток становится все меньше, что приводит к нечеткому восприятию падающих лучей и в итоге визуальному размытию видимых объектов. Слепое пятно является областью выхода зрительного нерва, оно полностью лишено палочек и колбочек, поэтому при попадании на него лучей они не воспринимаются, как и та часть объекта, от которого эти лучи направлены (илл.19).

Илл.19. Строение глаза человека

Луч (в геометрическом понимании), направленный из центра глаза через центр зрачка называется главным лучом зрения. В пределах 15^о (суммарно 30^о) от него находится область наилучшего зрения, а в пределах 30^о (суммарно 60^о) — область хорошего зрения (илл.20).

Илл.20. Главный луч зрения, области наилучшего и хорошего зрения

Упрощенно поле зрения можно представить как круг, хотя на самом деле у него более сложная форма. Это обусловлено тем, что сверху оно ограничено надбровными дугами, снизу скулами, а по центру (для правого глаза слева, а для левого справа) носом (илл.21). За счет суммирования проекций с сетчатки каждого глаза видимая часть носа обычно не воспринимается, если не обращать на это внимание специально. Но попробуйте закрыть один глаз.

Илл.21. Поля зрения правого и левого глаза, вписанные в круг. Указаны ограничивающие анатомические структуры

Зона, которую захватывает поле зрения каждого глаза, воспринимается объемной — такое видение двумя глазами называется бинокулярным зрением. Там же, где проекции не совпадают, формируется монокулярное зрение (илл.22). Объекты в этой области лишены глубины, сложно определить какие из них находятся ближе, а какие дальше.

Илл.22. Области монокулярного и бинокулярного зрения

Фактически, у каждого глаза свое поле зрения и свой главный луч, поэтому проекции на сетчатке несколько отличаются. Доказать это можно, смотря каждым глазом поочередно. Наш мозг анализирует полученные проекции, суммирует их, и мы воспринимаем пространство объемным (илл.23). Этот прием используется при создании 3D изображений.

Илл.23. Формирование объемного восприятия объекта за счет суммирования проекций с сетчатки правого и левого глаза

Обычно размер рисунка ограничивается именно полем зрения, в котором должны располагаться все главные элементы композиции. При расширении границ создается впечатление масштабности, что подходит для передачи пейзажей, эпичных сцен, драматических событий и т. д. Для большей концентрации внимания на каком-то одном объекте границы картины наоборот сужают, делают их меньше поля зрения. Этого можно добиться с помощью кадрирования или изменения дистанции в сторону приближения.

Интересным представляется тот факт, что у живых существ с другим расположением глаз и/или иной формой зрачка поле зрения и область наилучшего видения имеют различную конфигурацию. Хищникам необходимо фокусироваться на добыче, поэтому их глаза находятся на морде спереди, за счет чего зона бинокулярного зрения шире, но поле зрения в целом меньше. Животные, которые вынуждены следить за большой площадью, например, травоядные, имеют глаза, расположенные по бокам головы, следовательно, зона бинокулярного зрения у них значимо меньше, но поле зрения намного шире. Используя эти знания, можно показать происходящее глазами других существ, что добавит разнообразия и живости в графическую историю.

Точка зрения, главная точка зрения, точка схода

Точка зрения (ТЗ) обусловлена положением глаз, места, с которого мы смотрим на объект. Перемещение ее вправо или влево, вверх или вниз от изначального положения приведет к изменению количества и размера сторон предмета, которые мы увидим.

Уровень взгляда, как мы уже знаем, совпадает с линией горизонта, а перпендикуляр, проведенный к картинной плоскости от точки зрения даст его проекцию. Проекция точки зрения, расположенная на линии горизонта, называется главной точкой зрения (ГТЗ) (илл.24).

Илл.24. Изменение видимых сторон в зависимости от положения точки зрения и, соответственно, ГТЗ

Смещение точки зрения ближе к объекту или дальше от него приведет к увеличению или уменьшению его перспективного искажения (илл.25).

Илл.25. Изменение выраженности перспективного искажения в зависимости от удаленности ТЗ от объекта

В перспективе все параллельные линии сходятся в одной точке пространства. Самый распространенный и самый показательный пример, это железнодорожные рельсы. В действительности они параллельны друг другу, но в перспективе кажется, что чем дальше, тем ближе они становятся, пока не сольются в одну точку на горизонте (илл.26).

Илл.26. Сходящиеся к горизонту рельсы

Точка схода (или точка отдаления, точка дальности, дистанционная точка) — это точка, в которую стремятся направляющие линии. Точек схода (ТС) на изображении может быть несколько, что зависит от количества изображаемых объектов и их расположения в пространстве. Во многом этими параметрами и определяется тип перспективы.

Найти положение ТС достаточно просто. Для этого нужно из точки зрения провести прямые, параллельные сторонам параллелограмма, в который вписана фигура и который является проекцией объекта на план (илл.27). В отношении тел вращения за положение ТС принимается таковое для других объектов.

Илл.27. Нахождение ТС параллелепипедов

ТС горизонтальных прямых всегда располагаются на линии горизонта. ТС вертикальных прямых располагаются выше и ниже линии горизонта на вертикали, проведенной из главной точки. ТС наклонных прямых располагаются выше и ниже линии горизонта на некотором отдалении от главной вертикали. Подробнее мы это разберем в соответствующих разделах.

Точки схода на линии горизонта при положении объекта по отношению к наблюдателю строго под углом 45^о находятся на одинаковой удаленности от главной точки (ГТ). Расстояние от ТС до центра в таком случае будет равно длине перпендикуляра из точки зрения к линии горизонта (т.е. равно условной длине главной оси зрения). Другими словами, расстоянию от наблюдателя до картинной плоскости. Чем дальше мы отходим, тем дальше передвигаются точка зрения и ТС, тем меньше перспективное искажение. Соответственно, при приближении к объекту точка зрения и ТС перемещаются ближе к главной точке, и тем сильнее будет выражено перспективное искажение (илл.28). Этот эффект обусловлен принципом нахождения ТС в пространстве.

Илл.28. Перемещение точек схода и усиление перспективного искажения при приближении точки зрения (ТЗ) к объекту

Если взять точку зрения слишком близко к объекту, то мы не сможем его увидеть полностью, т.к. он выйдет за пределы поля наилучшего видения или вовсе поля зрения. Нам придется поднимать и опускать голову, что приведет к искажению формы объекта.

При слишком большом отдалении точки зрения от объекта его мелкие детали станут плохо различимыми, труднее будет делать построение. Это важно учитывать при рисовании с натуры, в особенности больших строений.

Как мы можем видеть по предыдущим иллюстрациям, при близком положении точки зрения относительно объекта, его углы кажутся острыми, а при существенном отдалении, они разворачиваются и выглядят тупыми. Максимально приближенное к реальности изображение получится, если выбрать точку зрения на расстоянии равном 1,5—2,5 высотам объекта (илл.29).

Илл.29. Определение оптимального положения ТЗ

Изменение положения точки зрения позволяет показать сцену с новой, непривычной стороны. Таким образом можно добиться более сильного эффекта, передать необычность, значимость происходящего, а также ощущения персонажа.

Направляющая

Направляющая (или линия схождения) — это линия, проведенная через любую точку пространства и стремящаяся в ТС. С помощью направляющих выполняются построения, они показывают степень перспективных сокращений (илл.30).

Илл.30. Направляющие

Все линии в пространстве можно разделить на четыре большие группы: линии высоты, линии ширины, линии глубины и наклонные линии. Линии высоты — это все строго вертикальные линии, параллельные картинной плоскости. Линии ширины — строго горизонтальны и параллельны картинной плоскости. Линии глубины — горизонтальны и перпендикулярны картинной плоскости. Наклонные линии расположены под произвольным углом к картинной плоскости и линии горизонта (илл.31).

Илл.31. Линии высоты, ширины, глубины и наклонные линии

Планы изображения

При рисовании важно учитывать особенности планов картины. Их значение особенно велико в воздушной перспективе.

Выделяют планы:

— передний (или ближний)

— средний

— задний (или дальний)

— в некоторых источниках дополнительно указывается фон.

На переднем плане располагаются объекты, на которые делается акцент. Они наиболее детализованы, четкие, контрастные и находятся ближе всего к зрителю.

На среднем плане детализация становится меньше, контраст и четкость также снижаются. Обозначены основные формы и прорисованы только крупные части. Цвета более приглушенные и спокойные. Объекты расположены на достаточном отдалении от зрителя.

Предметы на заднем плане как бы покрыты дымкой, размыты, едва различимы, обозначены силуэтами, детализация отсутствует. Они наиболее удалены от зрителя.

Фон практически не содержит объектов, они, как правило, не важны для графической истории и заполняют оставшееся пространство. Использование всех планов позволяет добиться ощущения глубины в изображении, передать его объем и масштаб (илл.32).

Илл.32. Планы изображения на примере воздушной перспективы

Раскрытие плоскости

При построении мы будем говорить о степени раскрытия плоскости. В геометрическом понимании параллелепипед имеет шесть граней, четырехугольная пирамида пять, цилиндр три, конус две, но в данном случае имеются в виду только плоские, не изогнутые.

Раскрытие горизонтальной плоскости определяется ее отношением к линии горизонта, а вертикальной — к главной вертикали. Чем ближе плоскость к указанной линии, тем меньше ее раскрытие (илл.33).

Илл.33. Зависимость степени раскрытия плоскостей от расстояния до главной вертикали (для вертикальных) и линии горизонта (для горизонтальных)

При построении окружностей важно учитывать, что они принимают форму эллипса и его центр не совпадает с центром описанного квадрата в перспективе. Для окружностей, лежащих в одной плоскости, центры попадут на одну горизонтальную направляющую, а для имеющих общую ось — на эту же ось (илл.34).

Илл.34. Особенности построения окружностей с общим центром в перспективе