Перспектива. Чтоб хоть у кого-то она была

«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

(суммарно 30

) от него находится область наилучшего зрения, а в пределах 30

(суммарно 60

) – 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.