А.Зайцев пытается объяснить этот феномен при помощи так называемого механизма константности восприятия, что неверно. Он пишет: «Лист белой бумаги мы будем воспринимать как белый и в слабо освещенной комнате, и на солнечном свету, и при электрическом освещении, несмотря на то, что фактически он будет иметь различную степень светлоты. Так же обстоит дело и в отношении черной поверхности. Белая бумага в затемненной комнате отражает меньше света, чем черная на ярком солнечном свету, но мы не путаем черную бумагу с белой»33.
Тут ошибка: белая бумага всегда отражает больше света, чем черная, потому что у нее больше коэффициент отражения. Надо было сказать, что яркость этой белой бумаги, если измерить ее инструментально, меньше, чем яркость черной, освещенной солнцем. Далее он продолжает: «Для художника, таким образом, вопрос сводится к расчленению в восприятии светлоты или белизны поверхности и ее освещенности в данный момент. Если предложить написать лист белой бумаги, находящийся в тени, начинающему, то он напишет его чистыми белилами, так же, как черную поверхность - черной краской. Но допустим, что перед художником стоит задача передать белизну поверхности такой, какой она представляется ему в действительности. Это возможно лишь в том случае, если он передаст ее кажущуюся светлоту. Для белой поверхности в тени и черной на свету художник берет серые тона, однако на картине они будут восприниматься как белая и черная поверхности. Здесь решающую роль играют так называемые отношения, т.е. весь контекст изображения, контрасты и ряд других моментов…»34.
Что понимается под «другими моментами»? Как в действительности обстоит дело? Что такое черное и белое применительно к нашему восприятию? Прежде всего - это предметные цвета или поверхности, имеющие различные коэффициенты отражения. (табл. 2).
Таблица 2
Отражательные способности различных поверхностей (картинки пока нет, на днях повесим)
Если представить себе все эти фактуры освещенными одинаково и равномерно рассеянным светом (например, в пасмурную погоду), то среди них будут и белые (например, свежий снег) и черные (черное сукно), а если инструментально измерить их яркости, то окажется, что разница между ними будет соответствовать интервалу, равному приблизительно 1:40-1:60, т.е. именно такому интервалу, который воспринимается нашим зрительным анализатором как разница между белым и черным (илл.28).
Илл.28 Оптимальный визуальный контраст. Шкала яркостей выражена в относительных экспозиционных единицах ("EV") или в относительных единицах яркости. Схема показывает ограниченные сенсорные возможности зрительного анализатора.
Но разницу между белым и черным можно представить и как разницу между белой стеной, освещенной ярким солнцем, и темным проемом окна или арки на этой стене. В этом случае коэффициенты отражения (альбедо) поверхностей равны, а контраст создается за счет разной освещенности (илл.27,цв.).
И мы опять увидим белое и черное, если разница в освещенности будет равной 1:40-1:60. Черное отстоит от белого всегда на определенную величину, которая выражается диапазоном яркостей, равным 1:40 или 1:60. От того, где вы читаете эту книгу - на ярком солнце или на эскалаторе в метро, - контраст между белой страницей и черным шрифтом на этой странице для вас не меняется, черное остается черным, а белое - белым. Меняется лишь чувствительность зрительного анализатора, который каждый раз адаптируется, приспосабливаясь к данным условиям освещения.
ОПТИМАЛЬНЫЙ ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРАСТ (ОВК)
Представим себе черный костюм, освещенный солнцем, и белую рубашку, освещенную луной. Если измерить их яркости прибором, то окажется, что в этих условиях черный костюм во много раз ярче, чем белая рубашка, и, тем не менее, мы знаем, что костюм черный, а рубашка - белая, потому что видели это, когда они были освещены вместе сначала солнцем, а потом луной. В природе, в действительности, вообще нет ни белого, ни черного, а есть только длинный ряд поверхностей с разными коэффициентами отражения и большой диапазон освещенностей (от яркого солнца до слабого света звезд на ночном небе). Сочетаясь между собою самым причудливым образом, эти факторы суммируются и образуют очень широкий ряд или интервал яркостей. Но наш зрительный анализатор способен видеть в этом гигантском ряду только небольшой отрезок с интервалом примерно 1:40 - 1:60, который замыкается для нас с одной стороны белым, а с другой - черным.
Эта особенность зрительного анализатора человека играет огромную роль в изобразительном искусстве, и выбор живописцами белил и сажи, а полиграфистами и граверами - белой бумаги и черной краски, совсем не случаен. Чисто эмпирически ими был найден такой интервал яркостей, который соответствовал критерию полноты и достаточности при восприятии контраста.
Учитывая особое значение этой величины, я предлагаю назвать ее оптимальным визуальным контрастом (сокращенно ОВК) и считать равной примерно 1:40. При этом подразумевается, что белое должно восприниматься как белое с фактурой (без эффекта выбеливания), а черное - как черное с фактурой, а не так, как воспринимается бездонный провал или черный бархат. Имеется в виду, что оба участка должны быть в поле зрения одновременно. В процессе совершенствования и приспособления к условиям действительности наше зрение отработало именно этот интервал яркостей как наиболее целесообразный с точки зрения выживания и наилучшей различимости объектов окружающего мира.
Принято считать, что наш глаз адаптируется таким образом, что, улавливая в поле зрения самые яркие и самые темные участки объекта, затем как бы высчитывает среднее арифметическое из этого интервала яркостей и настраивается на этот средний по яркости участок, изменяя по нему чувствительность сетчатки и величину зрачка. Это не совсем так. По всей видимости, наш глаз адаптируется по самому яркому участку, это более целесообразно с точки зрения биологической защиты органа зрения от перегрузок. Таким образом как бы фиксируется белое. А черное автоматически и бессознательно «отсчитывается» от этого белого на величину, равную оптимальному визуальному контрасту, т.е. примерно 1:40.
Таким образом, независимо от условий освещения (кроме разве самых неблагоприятных) наш зрительный анализатор всегда адаптируется по самому светлому в зоне нашего внимания, причем таким образом, чтобы мы в этом светлом видели фактуру (детали). Затем, по мере убывания яркостей на разных участках объекта, мы еще продолжаем хорошо различать все детали, пока яркость следующих участков не уменьшится до такой степени, что по отношению к самому яркому не станет меньше примерно в 40 раз. Тогда все остальные участки, которые имеют яркость меньше этой величины (глубокие тени и т.п.), потеряют фактуру (детали) и будут смотреться черным провалом. Эта так называемая потеря деталей в глубоких тенях совсем не такая уж редкая вещь при визуальном восприятии. Но, конечно, акт зрения дискретен, изображение держится на сетчатке нашего глаза 1/20 сек., а затем в результате движения глаза меняется зона нашего внимания, мы начинаем «смотреть в тень», по выражению художников. В этой новой зоне тени находится свое самое светлое место, по которому мгновенно адаптируется глаз, а раз изменился уровень белого, то автоматически передвигается и уровень черного (при сохранении способности воспринимать яркостный интервал, равный ОВК). При этом мы начинаем прекрасно различать детали в глубокой тени.
Если вновь усилием воли перевести взгляд к первоначальной зоне внимания, то мы опять в глубокой тени не увидим никаких деталей, хотя за мгновение до этого мы их прекрасно различали. То же самое происходит в видеокамере, когда работает автомат экспозиции. Упрощенно этот процесс можно представить себе как перемещения интервала яркостей, ограниченного ОВК, по яркостному ряду (илл.28).
Таблицы, подобные таблице 1, приводятся в книгах для того, чтобы показать, что далеко не каждый объект может быть воспроизведен фотографической или телевизионной системой без того чтобы не утратить подробности в ярких светах или глубоких тенях. И это совершенно справедливо, поскольку широта этих систем имеет определенные границы. Однако одно из распространенных заблуждений заключается в предположении, что буквально все объекты, перечисленные в таблице (вплоть до самых контрастных), могут без труда восприниматься нашим зрением, а вот пленке и видеокамере это недоступно. Это верно лишь отчасти, потому что самые контрастные объекты воспринимаются нами лишь после целого ряда единичных актов зрения при разном уровне адаптации каждого единичного сетчаточного образа, где постоянно меняется чувствительность глаза и величина зрачка и где уровень белого (а, значит, и связанный с ним уровень черного) постоянно и автоматически меняется. В результате в нашем перцептивном представлении создается суммарный образ, суммарное суждение, которое включает, естественно, и знание о деталях как в самых светлых, так и в самых темных участках любого объекта. Но ведь такую же информацию можно получить и при помощи фотографической системы, если снимать не один кадр, а целую серию кадров, одни из которых будут экспонированы по светам, другие - по теням, а третьи - по средним зонам яркости в объекте! Это будет точная модель зрения, потому что зрение - это процесс, разворачивающийся во времени и обусловленный целым рядом постоянных и переменных величин.
