Улучши свои рисунки посредством видения света и тени

В этой статье я дам вам представление об искусстве видения света, тени, отражений и граней.

Очень часто в разных уроках по рисованию свет рассматривают как дополнение к
рисунку, способ создания атмосферы. Довольно просто создаётся
впечатление, что у объекта есть универсальная форма, а затем надлежащим
освещением мы изменяем «настроение» картинки. На самом деле, без света
было бы нечего рисовать! Вы абсолютно слепы, пока не осознаете это.

Как Мы Можем Видеть?

Вы
когда-либо пытались ответить на этот вопрос с точки зрения художника?
Если нет, то вы многое теряете. Всё, что Вы рисуете, является
визуальным представлением; как, например, законы физики описывают
настоящие процессы. И даже больше – то, что мы рисуем, это не
реальность или объективное изображение реальности. Это картинка,
сгенерированная Вашим мозгом, интерпретация сигналов, пойманных
глазами. Следовательно, мир, каковым мы его видим, это лишь
определённое толкование действительности; одно из многих – и не самое
правдивое или самое идеальное из всех существующих. Лишь достаточно
хорошее для выживания нашего вида.

Почему я говорю об этом в
уроке по рисованию? Рисование, как таковое, это искусство затемнения,
освещения и раскраски определённых частей бумаги (или экрана) для
создания иллюзии того, что мы смотрим на что-то настоящее. Иными
словами, художник пытается воссоздать изображение, которое может быть
выдумано нашим мозгом (и это для нас действительно просто, ведь мы
мыслим структурно – нам свойственно искать знакомые фигуры в
абстрактных картинах).

Если картинка похожа на ту, что мы видим в
голове, мы говорим, что она реалистична. Она может быть реалистичной
даже несмотря на отсутствие узнаваемых фигур или контуров: всё, что
нужно чтобы создать нечто, знакомое нашему разуму

– это цвет, свет и тень. Вот хороший пример данного эффекта:

«Зима в лесу», Пётр Олех

Для
создания внушительной картины, схожей с той, что у нас в голове, для
начала нужно понять, как работает при этом мозг. Во время чтения этой
статьи большинство процессов будут очевидны, но Вы наверняка
удивитесь, как тесно наука может быть связана с рисованием. Нам
привычно рассматривать оптику как раздел физики, рисование, в свою
очередь, – как часть метафизического искусства, но в этом мы
ошибаемся: изобразительное искусство является тем, как мы видим
реальность. Чтобы сымитировать действительность, нам нужно знать, что
наш ум воспринимает как
реальное.

Так Что Же Такое «Видение»?

Давайте
вернёмся к основам оптики. Луч света попадает на объект и отскакивает
к Вашему глазу. Затем этот сигнал обрабатывается мозгом и создаётся
изображение. Это общеизвестно, верно? Но осознаёте ли Вы все
последствия, вытекающие из этого процесса?

Вот
первое и самое важное правило рисования: свет – это единственное, что
мы можем видеть. Это не объект, не цвет, не перспектива, не форма. Мы
видим только лучи света, которые отбиваются от поверхности,
искривляемые последней и нашими глазами. Конечная картинка в нашей
голове, один кадр нескончаемого видео, — это набор всех лучей, которые
задевают сетчатку в тот самый момент. Это изображение может быть
нарушено различиями между свойствами каждого луча – каждый из них
приходит из разных направлений, расстояния и может отражаться многими
другими объектами до Вашего глаза.

Это именно то, что мы делаем,
когда рисуем: мы имитируем ударение лучей о разные поверхности (цвет,
плотность, блеск), расстояние между ними (количество рассеиваемой
составляющей цвета, контраст, грани, перспектива), и мы наверняка не
рисуем вещи, которые ничего не отражают или излучают по отношению к
нашим глазам. Если Вы «добавляете свет» после того, как рисунок почти
закончен, то
всё очень плохо Вы поступаете неправильно: всё на Вашей картинке – это свет.

Что такое Тень?

Простыми
словами, тень – это область, которой не касается направленный свет.
Когда Вы находитесь в тени, это значит, что Вы не можете видеть
источник света. Это очевидно, да?

Длина тени может быть просто определена, если высчитать, где заканчиваются лучи:

Рисование
теней, однако, может быть несколько витиеватым. Давайте рассмотрим
такую ситуацию. У нас есть объект и большой источник света. Интуитивно,
мы бы нарисовали тень вот так:

Но, погодите-ка, эта тень создана лишь одной точкой источника света! А что, если мы выберем другую точку?

Как
можно заметить, только точечный свет создаёт резкую, легко
определяемую тень. Когда источник света больше (более разрознённый),
тень выходит с размытыми, градиентными краями.

Явление,
которое я только что объяснил, ответственно за несколько теней,
создаваемых одним источником света. Этот вид тени более естественен –
поэтому фотографии, сделанные со вспышкой, выглядят так резко и странно.

Хорошо,
это был чисто гипотетический пример. Давайте взглянем на этот процесс
на практике. Вот подставка для моего пера от планшета,
сфотографированная в солнечный день. Видите странную двойную тень?
Посмотрим поближе.

Грубо
говоря, свет исходит из левого нижнего угла. Проблема в том, что это
не точечный свет, поэтому у нас нет миловидной, резкой тени, которую
проще всего нарисовать интуитивно. Рисование лучей вот так нас вовсе не
спасает!

Попробуем
нечто иное. Следуя тому, что мы только что выучили, большой,
рассеянный источник света состоит из большого количества точечных
источников света. Если нарисовать лучи вот так, то от этого будет
больше толку:

Преподнося
это более ясно, мы «спрятали» некоторые лучи. Видите? Если бы не эти
рассеянные лучи, то у нас была бы абсолютно нормальная тень!

Нет Видимого Без Света

Но,
погодите, если свет не касается области, то как мы вообще видим
что-либо, находящееся в тени? Как мы видим в пасмурный день, когда всё
пребывает в тени от туч? Этот эффект создаёт
рассеянный свет. Мы поговорим о рассеянном свете больше в этой теме.

Статьи
по рисованию обычно рассматривают направленный свет и отражаемый свет
как нечто абсолютно разное. Там может быть написано, что существует
направленный свет, который делает поверхности яркими, и может появиться
отражаемый свет, который создаёт немножко освещения в области тени.
Вы могли видеть диаграммы, похожие на эту:

Это
не совсем верно, однако. Попросту, всё, что Вы видите, это отражаемый
свет. Если Вы видите что-то, то преимущественно из-за того, что свет
от этого отбился. Вы можете увидеть направленный свет только в том
случае, если Вы смотрите
прямо на источник света. Поэтому диаграмма должна выглядеть как-то так:

Чтобы
это звучало ещё более верно, нам стоит рассмотреть несколько
определений. Луч света, отбивающийся от поверхности, может вести себя
по-разному в зависимости от того, что это за поверхность.

  • Когда луч полностью отражается от поверхности под тем же углом, это называется зеркальным отражением.
  • Если
    немного света пронизывает поверхность, то оной может быть отражён
    микростроением поверхности, создавая искажённый угол и производя
    нечёткое изображение. Это называется
    рассеянным (дифузным) отражением.
  • Немного света может быть поглощено объектом.
  • Если поглощённый луч каким-либо образом «выскальзывает» из поверхности, то он называется проходящим светом.

Теперь давайте сосредоточимся на рассеянном и зеркальном отражениях, так как они очень важны для рисования.

Если
поверхность безупречно гладкая и имеет светоизолирующую
микроструктуру, луч, ударяющийся об неё, будет отражён под таким же
углом. Зеркальное отражение, как видно из названия, создаёт зеркальный
эффект – не только направленный свет отражается идеально, но то же
происходит и с «непрямыми» лучами (выходящими из источника света,
отражающимися от объекта и ударяющимися о поверхность). Почти идеальная
поверхность для полного зеркального отражения это, естественно,
зеркало, но некоторые другие материалы тоже дают хороший эффект (металл
и вода, например).

Пока зеркальное отражение создаёт идеальное
изображение отражённого объекта за счёт соответствующего угла,
рассеяное отражение является куда более интересным. Оно ответственно за
цвет и освещает объект более мягко. Проще говоря, оно не режет глаза,
делая объект видимым.

Материалы обеспечивают разнообразие
факторов отражения. Большинство из них будет рассеивать (или поглощать)
огромную часть света, отбивая лишь малую долю оного посредством
зеркального отражения.Как Вы наверняка догадались, глянцевые
поверхности имеют больший коэффициент зеркального отражения, чем
матовые. Если мы взглянем на предыдущую иллюстрацию ещё раз, то сможем
создать ещё более правдоподобную диаграмму:

При
рассматривании данного изображения, у Вас может создаться
впечатление, что есть только одна точка на блестящей поверхности, где
имеет место быть зеркальное отражение. Но это не совсем верно. Оно
появляется каждый раз, когда свет ударяется о поверхность, но лишь
один зеркальный луч может задевать Ваши глаза в одночасье.

Вы
можете провести простой эксперимент. Создайте источник света
(используйте телефон или лампу) и расположите его так, чтобы он освещал
блестящую поверхность сверху и создавал отражение. Последнее не
обязательно должно быть очень чётким или ярким, просто убедитесь, что
видите его. Теперь сделайте шаг назад, не переставая смотреть на
отражение. Видели, как оно сдвинулось? Чем ближе Вы располагаете
источник света, тем более острым является угол. Увидеть отражение прямо
под источником света не возможно, разве что
Вы будете являться оным.

Как это относится к рисованию? Ну, тут нам поможет правило номер 2. Расположение наблюдателя влияет на затемнение.
Источник света может быть зафиксирован, объект может быть находиться в
том же положении, но каждый наблюдатель будет видеть картину
по-разному. Это очевидно, если думать о перспективе, но мы редко
задумываемся над освещением в таком отношении. Признайтесь себе – Вы
когда-либо вообще думали о зрителе, работая с освещением?

Светотень – Это Количество Видимого

Светотень – это количество информации, получаемой от света.
Мы ещё не говорим о цвете – пока что, наши лучи могут быть лишь
темнее или светлее. 0% светотени (яркость) не содержит информации. Это
не значит, что объект чёрный – мы просто не знаем о нём ничего,
поэтому воспринимаем как чёрный. 100% светотени – это максимальный
объём информации, который мы можем получить в момент времени.
Некоторые объекты отражают много информации, потому для нас они
являются яркими; другие же поглощают большую часть света, ударяющегося
о них, и отражают лишь немного – они кажутся нам тёмными. Как же
тогда перед нами предстают объекты без света? Подсказка: никак.

Эта
интерпретация поможет нам понять, что такое контраст. Контрастность –
это разница между точками: чем больше расстояние между ними на шкале
объёма, тем сильнее контраст. Славно, откуда же тогда берутся разные
значения?

Оттенки Серого: Контраст

Взгляните на иллюстрацию ниже. Наблюдатель получает x информации от А, и y от B. Как видите, x значительно длиннее, чем у (х = 3у). Чем больше расстояние, тем больше потеря информации, поэтому в первом случае мы видим В освещённым правильно, в то время как А несколько более блеклое.

Вторая ситуация разнится. Здесь х и у выглядят приблизительно одинаково (х = 1.3у), поэтому они несут похожее (малое) количество информации.

Результат с точки зрения наблюдателя выглядел бы так:

Но,
погодите, почему тогда близкие объекты тёмные, а отдалённые –
светлые? Чем светлее, тем больше информации, помните? А мы только что
сказали о том, что информация теряется по мере возрастания расстояния.

Эта
потеря объяснима. Почему свет от далёких-далёких звёзд достигает
наших глаз без больших искажений, но здания в нескольких милях от нас
теряют детали и контрастность? Это всё из-за атмосферы. Вы видите
более тонкий слой воздуха, когда смотрите вверх, чем глядя вперёд, где
воздух полон частиц. Лучи, направляющиеся к нашим глазам с большого
расстояния, ударяют эти частицы и теряют определённое количество
информации. В то же время, эти частицы могут отразить нечто другое –
преимущественно, голубой окрас неба. В результате, Вы увидите остатки
первоначального сигнала с различными примесями – это будет выглядеть
ярко, но от оригинальной информации не останется почти ни следа и будет
много лишнего.

Давайте
вернёмся к иллюстрации. Если представить потерю информации в виде
градиента, то можно лучше увидеть, почему близким объектам
дозволено выглядеть
тёмными. Также, такое представление позволяет понять визуальное
различие степени затемнения между близкими объектами, и схожесть
значений затемнения у дальних объектов. Теперь очевидно, почему объекты
теряют контрастность при отдалении!

В
этом есть даже больше значения. Наш мозг воспринимает глубину,
высчитывая различия между изображениями, которые видит каждый глаз
отдельно, и с расстоянием эта разница становится всё менее и менее
значительной. В конце-концов, далёкие объекты выглядят плоскими, а
близкие – более трёхмерными.

Грани
(контуры) – это побочный эффект надлежащего освещения на картинке.
Если Ваша картина выглядит плоско и нужно рисовать контуры, чтобы дать
понять, что за фигура изображена, то Вы рисуете не так, как следует.
Линии должны появляться сами по себе, как рамки между двумя разными
значениями затемнения; они полностью основываются на контрасте.

Если Вы используете одну и ту же степень затемнения на двух объектах, то они будут выглядеть слитно.

Искусство Наложения Тени

После
всей этой кучи теории у Вас должно сложиться довольно хорошее
представление о том, что действительно происходит, когда Вы рисуете.
Теперь давайте потолкуем о практике.

3D Иллюзия

Наибольшая
проблема с затенением – это создание 3D эффекта на плоском листе
бумаги. Тем не менее, это ничем не отличается от трёхмерного рисования!
Художник может очень неплохо продвинуться, избегая этой проблемы,
фокусируя своё внимание на полностью мультипликационном стиле, но, в
конечном счёте, если он хочет прогресса, то рано или поздно придётся
столкнуться со своим заклятым врагом: перспективой.

Казалось бы,
что общего у перспективы и затенения? Больше, чем можно подумать
навскидку. Перспектива – это орудие, позволяющее рисовать трёхмерные
объекты в 2D, не делая их визуально плоскими. Так речь о 3D, свет
сталкивается с ними по-разному, создавая световые блики и тени.

Давайте немножко поэкспериментируем. Попробуйте наложить тень на объект ниже, используя источник света:

И это будет выглядеть примерно так:

Выглядит довольно плоско, не правда ли? Больше похоже на градиент, наложенный на двухмерную поверхность.

Теперь давайте попробуем затенить вот этот объект:

Вот так должен выглядеть Ваш рисунок теперь:

Совсем
другое дело! Объект выглядит трёхмерным, несмотря на то, что мы
добавили простые и плоские тени. Как это работает? У первого объекта
видима лишь одна стенка, потому зрителю кажется, что здесь действительно
всего-навсего одна плоская стенка, и ничего более. У второго объекта
есть три стенки, а мы знаем, что двухмерные объекты не могут иметь
трёх граней. Набросок казался нам трёхмерным, поэтому было довольно
просто изобразить части, которых свет может или не может касаться.

Посему
в следующий раз, когда Вам нужно будет приготовить набросок для
рисования, не рисуйте его штрихами или замкнутыми линиями. Нам не нужны
линии, нам нужны трёхмерные фигуры! Стройте свои объекты, используя
фигуры в перспективе – заставляйте формы проявлять себя. Если Вы всё
правильно преподнесёте, то Ваш объект будет выглядеть трёхмерно, а
расставлять тени станет на удивление просто.

Как
только простейшее, плоское наложение тени будет выполнено, можете
подкорректировать его, но не добавляйте никаких деталей до этого!
Простейшее затенение определяет освещение и позволяет Вам держать всё в
строгой последовательности.

Терминология

Давайте рассмотрим терминологию, что пригодится нам во время обсуждения света и тени.

  • Полный свет – это область перед источником света.
  • Световой бликэто место, откуда зеркальное отражение попадает к Вашему глазу. Это самая светлая точка на фигуре.
  • Полусвет это постепенно затухающий по направлению к терминатору полный свет.
  • Терминатор это мнимая линия между светом и тенью. Она может быть резкой и отчётливой или мягкой и размытой.
  • Основная тень это область, обращённая в противоположную сторону от источника света и, соответственно, не освещаемая ним.
  • Отражённый свет это рассеянное отражение, задевающее основную тень. Он никогда не ярче полного света.
  • Отбрасываемая тень это область, изолированная от источника света объектом.

Это может казаться довольно очевидным, но основной урок, который вы должны изъять из этого: чем сильнее свет, тем более чёткой является линия, отделяющая освещённую часть объекта от тени. Следовательно, наличие отчётливо видимого терминатора свидетельствует о присутствии некого искусственного источника света.

Трёхточечное Освещение

Как
только Вы осознаете, что представляет из себя видимое, фотография не
будет выглядеть так отлично от рисунка. Фотографы знают, что свет
создаёт изображение, и используют это для внесения нужных корректив.
Сегодня популярно утверждение, что многие фотографии слишком
«отфотошоплены», но правда в том, что сами фотографы редко воспринимают
фотографию такой, какова она есть. Они знают о поведении света и
используют его, чтобы создать более приятную глазу картинку; по этой
причине наличие дорогостоящей камеры по кудесничеству не превращает
человека в профессионального фотографа.

Можно использовать два разных подхода, подбирая освещение для Вашего рисунка:

  • Сымитировать естественное, располагая свет так, как он должен был бы падать.
  • «Поиграть со светом», создавая вспомогательное освещение, чтобы преподнести нечто настолько привлекательным, насколько возможно.

Первый подход поможет создать эффект реализма, а другой же – усовершенствовать
естественное. Это то же, что противопоставлять воина в старой,
щербатой броне с булавой с прекрасной эльфийкой в блестящих
непрактичных доспехах, держащей магическое оружие. Очень просто понять,
что в реальности увидеть куда более вероятно, но что более
привлекательно и приятно глазу? Решать Вам, но помните, что с подходом
нужно определиться
до рисования, а не во время него, и не менять его просто потому, что что-то пошло не так.

Для
уточнения, всё зависит от стилистики освещения, а не от объекта.
Можно использовать реалистичное освещение для единорога или дракона,
но с таким же успехом можно «облагородить» истомленного воина. Игра со
светом подразумевает расположение источников света именно там, где
они должны быть для подчёркивания очертаний мускулов или блеска
доспехов. В реальной жизни такое встретить довольно сложно, и объекты
сливаются с общей картиной. Поэтому, мне хочется предложить
использовать естественный метод для пейзажей, а «подчёркивающий» — для
персонажей, однако смешение стилей может помочь создать ещё более
интересные эффекты.

Реалистичное расположение теней может быть
изучено лишь обозревая естество. Не используйте рисунки других или
даже фотографии, потому что на них могут быть использованы «обманные
манёвры», а Вы того даже не заметите. Просто оглянитесь вокруг, и
помните о том, что всё видимое – это свет. Определите местоположение
зеркального и рассеянного отражений, рассмотрите тени и создайте свои
собственные правила для них. Тем не менее, не забывайте, что люди
могут уделять больше внимания к деталям на фотографии или рисунке, чем
в реальной жизни. Образы проще «впитывать», так как они несут в себе
какой-то однозначный смысл и на них можно концентрироваться. В
результате, Вашу картину будут сравнивать с другими изображениями, а
не с реальностью.

Если Вы выберете другой подход, то есть
небольшой трюк, который я могу Вам показать. Фотографы называют его
«трёхточечным освещением», хотя Вы можете использовать и двухточечный
метод для более естественного эффекта.

Начнём с простого объекта. Расположим этого плюшевого медведя в определённое пространство с отдалённым, слабым светом.

Давайте
поставим сильный источник света прямо напротив передней части
медведя. Используйте его для того, чтобы добавить основное освещение и
затенение, и смешать тени. Этот мощный источник света известен как
основной свет.

Чтобы
«вытащить» плюшевого мишку из темноты, давайте поместим его на
бесконечную плоскость. Последняя тоже будет задета источником света и,
как следствие, появится отбрасываемая тень. Так как лучи, задевающие
плоскость, рассеянные, то все они тоже отразятся на медведе. Также есть
тонкий слой темноты под игрушкой – он называется
щелевой тенью и появляется каждый раз, когда объект не сливается с землёй.

Поместим
плюшевого медведя в угол комнаты. В этот раз лучи света задевают и
стены, что вызывает много диффузных отражений повсюду. Следовательно,
самые тёмные части игрушки немного освещаются (не так ярко, как
посредством прямого света, однако) и контрастность уравновешивается.

Что,
если мы уберём стены и добавим вместо этого плотную атмосферу? Свет
будет разрозненным и всё ещё будет присутствовать рассеянное отражение.
Последнее или мягкий свет, исходящий слева или справа от основного
света, называется
заполняющим светом и
используется, чтобы перекрыть слишком тёмные тени. Если Вы
остановитесь на этом моменте, то у Вас уже будет двухточечное
освещение, которое свойственно в природе, где солнце – это основной
свет, а рассеянное отражение от неба создаёт заполняющий свет.

Мы можем добавить третью «точку» к этому, крайний свет.
Это заднее освещение, обычно располагаемое так, что объект изолирует
большую часть света из поля зрения наблюдателя. Лучи, обтекающие объект,
создают чётко видимое ребро, отделяя объект от заднего плана.

Крайний
свет не должен обязательно создавать узкий «ободок». Его функция
состоит в том, чтобы край резко выделялся, потому относительно него
можно использовать любое направление и чёткость.

Ещё
одна подсказка: даже если Вы не рисуете задний план, нарисуйте объект
как если бы у него было какое-нибудь окружение. Во время рисования в
цифровом формате, Вы даже можете создать «поддельный» задний план на
другом слое с беспорядочными клочками света и тени, которые помогут Вам
рассчитать, что должно затрагивать объект.

Выводы

Свет
формирует всё, что мы видим. Он постоянно задевает наши глаза,
предоставляя информацию об окружающей среде. Это основной источник
любого изображения, и он должен рассматривать как единственная вещь,
которую мы можем нарисовать. Если Вы хотите рисовать реалистично –
забудьте о линиях, общеизвестных фигурах – воспринимайте их как нечто
невидимое, залитое светом. Прекратите разделять искусство и науку – без
оптики мы не видели бы ничего, и мы бы ничего не могли
нарисовать.
Сейчас может показаться, что всё написанное – просто куча теории, но
оглянитесь, и поймёте, что она применяется повсеместно. Начните
пользоваться этим!

Эта статья концентрировала Ваше внимание на значимости, но это лишь часть всех тех удивительных вещей, которые свет делает по отношению к нашим глазам.

Следите за обновлениями, скоро будет вторая часть, посвященная цвету в рисовании!

Добавить комментарий