Николай Волков - Цвет в живописи

3. Освещенность . Освещенностью называется величина светового потока, падающего на единицу поверхности. Освещенность измеряется в люксах (лкс) или фотах (ф) (1 ф равен 10000 лкс).

Так же, как и яркость, освещенность — важное для теории живописи понятие оптики.

Освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника света. Освещенность солнцем предметов, находящихся по отношению к солнечному лучу под одним углом, равна, так как в ограниченном пространстве данного пейзажа предметы находятся практически на одном расстоянии от солнца. Напротив, освещенность предметов в комнате убывает чрезвычайно быстро по мере удаления от окна или лампы. Поразительно, с какой силой, ясностью и свободой использовали это явление уже в XVII веке голландские живописцы Рембрандт, Вермеер, Остаде.

Вместе с тем освещенность прямо пропорциональна косинусу угла, составленного падающим лучом и нормалью к поверхности предмета.

Следует иметь в виду, что, даже зная яркость излучателя, подсчитать освещенность данного предмета не просто, так как приходится суммировать световой поток, падающий на освещенную площадку от разных точек источника света, учитывая как интенсивность излучения по данному направлению, так и расстояние от площадки до данной точки излучателя и, наконец, угол падения светового потока на площадку. Как принято говорить в физике, освещенность — есть величина «интегральная».

Большая часть предметов не излучает, а лишь отражает световой поток. Яркость отраженного от предмета светового потока принято измерять не в стильбах, а в апостильбах (асб). Апостильб — это яркость идеально рассеивающего белого отражателя, на котором создана освещенность в 1 лкс. Итак, 1 апостильб — это 1 лкс на белом.

Художник может усомниться в полезности изложенных выше количественных понятий для его практики, основанной на живом и эмоциональном восприятии действительности. Мы и не думаем, что, занимаясь живописью, следует прибегать к подсчетам и измерениям. Художник доверяет своему зрению и образному мышлению.

Однако проверка величин освещенности и яркости не лишена интереса и для художника. Иногда она даже необходима. Теоретизирующие художники нередко оправдывают свои цветовые рецепты ссылкой на «оптические законы», облекая усвоенное понаслышке в мнимонаучную форму. Такие рецепты следует опровергать несложными объективными измерениями, показывающими, что явления природы чрезвычайно разнообразны и не укладываются в привычные рецепты . Рецепт — это уже язык, манера и в этом смысле — условность.

Полезно иметь в виду, что глаз человека реагирует на яркость излучения, а не на количество световой энергии. Величина эффекта от действия света на глаз (интенсивность ощущения света) не зависит от времени действия света. После того как глаз приспособился к свету, мы сохраняем относительно постоянное впечатление яркости, называемое в науке светлотой.

20Это наивное, житейское представление о различии между светом и цветом держалось очень долго. Со времени Аристотеля и до начала XIX века продолжались попытки объяснения цветов из взаимодействия двух основных стихий — света и тьмы (ср.: W.Goethe, Zur Farbenlehre, Historischer Theil. Sämmtliche Werke, B. 29, Stuttgart, 1851).

21«Светосила» — особенно неудачное выражение. В физике понятие «сила света» применяют, как было указано в прим. 19 только к точечным источникам света (звездам и т. д.).

В фототехнике светосилой называют освещенность изображения на пленке. Во избежание путаницы в данной связи лучше не пользоваться понятием «светосила». Неудачно и выражение «тон», неудачно и неудобно своей многозначностью. Сохраняя его местами, мы всюду имеем в виду светлоту цвета, одно из трех основных качеств ощущения цвета, физической основой которого служит яркость излучения с поправкой на влияние среды, отделяющей предмет от глаза. «Тон» не следует путать с «цветовым тоном». Пользуясь в этой книге словом «тон» без прилагательного «цветовой», мы всюду имеем в виду светлоту цвета.

22Понятие «альбедо» разъяснено в прим. 7 к этой главе.

23Цит. по кн.: «Н. П. Крымов — художник и педагог», М., 1960, стр. 20 (статья «О живописи»).

24Там же, стр. 57 (воспоминания С. П. Викторова), стр. 68 (воспоминания А. О. Гиневского).

25См.: там же, стр. 77 (воспоминания Ф. П. Глебова).

26Как получены эти цифры? Освещенность прямым солнечным светом в летний день в средней полосе около 150000 лкс. Яркость освещенной поверхности зависит кроме освещенности от альбедо. Принимая альбедо белой гладкой, но не блестящей ткани или бумаги за 0,8, мы получаем максимальную яркость объекта изображения около 120000 асб. Освещенная прямым солнечным светом черная ткань (альбедо 0,015) будет иметь яркость 2250 асб (почти в 60 раз меньше). Однако яркость тени, падающей на эту ткань от предметов в солнечный день (то есть предметов, освещенных только небом), еще по крайней мере в 10 раз меньше, и еще много меньше яркость глубоких теней в листве деревьев, окнах домов и т. п. Значит, разница яркостей в летнем солнечном пейзаже огромна. Белое, освещенное солнцем, в сотни раз ярче глубоких теней в гуще листвы! Полная луна в зените создает освещенность примерно в 600000 раз меньшую, чем солнце. Даже яркость белого платья, освещенного полной луной, всего около 0,2 асб, а яркость освещенного черного составляет тысячные доли апостильба.

В то же время яркость чистых белил, положенных на белый грунт при рассеянном свете мастерской или выставочного зала с освещенностью на картине в 50 лкс, не превышает 400 асб., яркость же пятна черной краски при тех же условиях не меньше 6,5 В природе яркость меняется в миллионы раз, а на хорошо освещенной картине — всего в десятки раз!

Однако, ограничившись таким сопоставлением, мы сделали бы грубую ошибку. Видимая светлота — это интенсивность ощущения. По закону Вебера, интенсивность ощущения пропорциональна логарифму раздражения. Мы видим вовсе не так много ступеней светлоты в указанном огромном диапазоне яркостей. Закон Вебера признан теперь действительным лишь в ограниченной области средних яркостей. Поэтому для оценки диапазона видимых светлот, составляющих предмет изображения художника, следует подсчитать число минимальных (пороговых) ступеней различия на всем соответствующем диапазоне яркостей природы. (Мы не так тонко различаем светлоты в диапазоне очень больших и очень малых яркостей.) Автор книги произвел подсчет минимальных ступеней различения по данным опытов Штейнгарта (1936 год), приведенным в книге С. В. Кравкова «Глаз и его работа», М. — Л., 1950. Опыты производились на предварительно темно-адаптированном (то есть наиболее чувствительном) глазе, смотревшем перед появлением раздражителя на яркость испытательного поля только в течение 1–5 минут. Регистрировалась величина раздражителя, впервые отличного по яркости от яркости поля (см.: С. В. Кравков, Глаз и его работа, стр. 202–203). Диапазон яркостей в опытах Штейнгарта от 90000 асб до 0,05 асб, то есть немного меньше диапазона, установленного нами в начале этого примечания. Число минимальных ступеней различия во всем диапазоне около 600, а в диапазоне яркостей на нормально освещенной поверхности — около 180, то есть приблизительно в 4 раза меньше. Однако и этого различия достаточно для обоснования нашего положения. Разные (иногда много большие, иногда много меньшие, иногда высокие по светлоте, иногда низкие) диапазоны художнику приходится перелагать на язык красок, располагая к целом одним и тем же максимальным диапазоном светлот. (Иногда но другим подсчетам принимают различие не в 4, а в 6 и даже 8 раз, мы взяли минимальную цифру.)