Метод центральной проекции
Мы видим, как на протяжении двух последних столетий теория перспективы развивается и углубляется уже не художниками и архитекторами, а главным образом математиками. Последние, естественно, не могли подвергнуть теорию перспективы всестороннему научному рассмотрению и по необходимости ограничивали свою задачу решением частных, хотя и важных вопросов теории. Математики стремились лишь к механическому совершенствованию приемов перспективного построения, не подвергая научному изучению вопрос о сущности и психофизиологических основах метода центральной проекции. В итоге этого процесса теория перспективы из науки о зрении превращается в одну из отраслей проективной геометрии, основные положения и законы которой выводятся в настоящее время чисто математическим путем.
Несмотря на такое одностороннее изучение вопроса, метод центральной проекции не без причины продолжает пользоваться неизменным успехом. Этому способствуют достаточная убедительность и простота построений, правдивость получаемых результатов и, наконец, создание механического способа воспроизведения изображений с помощью фотографии.
Принцип действия фотоаппарата не отличается от принятой системы перспективных построений. Основы принципа общие — центральная проекция предметов на плоскость. При фотографии вместо картинной плоскости используется пленка или пластинка, а центром проекции служит оптический центр объектива (рисунок 8). Чтобы наглядно представить, как возникает изображение на фотопластинке, можно проделать следующий опыт, используя простую увеличительную линзу. Если линзу расположить между ярко освещенным предметом и стеной, то на стене возникнет отчетливое изображение этого предмета в перевернутом виде. Аналогичный процесс происходит и в фотоаппарате.
Общность основы приемов перспективного построения и принципа фотографирования приводит, естественно, к полной тождественности конечных результатов. Правильно построенная перспектива какого-либо объекта и фотоснимок последнего при соответствующем выборе точки зрения и положения проекционной поверхности неизбежно совпадают.
Рисунок 8. Схематическая иллюстрация принципа действия фотоаппарата
Вместе с углубленным развитием теории линейной перспективы как дисциплины математической наука постепенно накапливала и подвергала систематическому изучению данные о строении глаза, о его работе и об особенностях зрительного восприятия. Во второй половине XVII века Исаак Ньютон, изучая природу света и строение человеческого глаза, сделал ряд важных открытий, опрокинувших представления о зрении, существовавшие более двух тысячелетий. Ньютон устанавливает, что глаз и его «зрительная способность» — не точка, воспринимающая действие лучей или образов, как считалось раньше, а кривая поверхность на дне глаза — «сетчатка». Стало также известным, что лучи, преломляясь хрусталиком и прозрачной средой глаза, встречаются вновь на сетчатке и вырисовывают на ней изображение объекта, находящееся в перевернутом и искривленном виде.
После этих открытий стало очевидным, что геометрическая трактовка законов перспективы как проекции на плоскость не вполне достоверна с физиологической точки зрения. Хотя устройство глаза и подтверждало проекционный принцип получения изображений, однако сетчатка, на которой они возникали, оказалась не плоскостью, а частью сферической поверхности (рисунок 9).