ЗАКОН ВЕБЕРА-ФЕХНЕРА
или сколько это «возьми на пол тона выше».
Если в обществе живописцев, за рюмкой чая, вам нужно поддержать беседу, задайте вопрос: «А знает ли она (он) о законе Вебера-Фехнера?» Уверен, вы сможете произвести впечатление…
Дискутируя о живописи, мы много говорим про ощущения. Чаще всего это какие-то расплывчатые понятия. Оказывается уже давно существует наука изучающая взаимодействие между объективно измеримыми физическими процессами и субъективными. Ощущение — это процесс первичной обработки информации на уровне отдельных свойств предметов и явлений. Он называется сенсорным. Восприятие — это уже совокупности ощущений.
Бывало так, наслаждаясь звуком оркестра, товарищ с консерваторским образованием замечает, что скрипка в первом ряду «лажает» на четверть тона. Точно так же художники видят разные оттенки в едином для других цвете. Это свойство (сенсибилизация) возникает в связи с усилением мотивации или определенными условиями жизни, требованиями профессиональной деятельности.
Есть такая величина физического различия между стимулами, при которой мы начинаем их различать. Эта величина носит название дифференциального порога, или порога чувствительности. Абсолютный порог чувствительности – величина стимула, при которой начинает возникать ощущение.
Известно, что Субъект не в состоянии количественно оценить величину возникшего у него ощущения. Например, настоящий живописец, по мнению Фехнера, не может, не лукавя, ответить на вопрос: «Во сколько раз (в два, три, четыре) его ощущения крепости от этого чая сильнее ощущений крепости от следующего?» — он может только сказать, какое из ощущений сильнее. Фехнер предложил использовать в качестве единицы измерения ощущений величину едва заметного различия. Эта величина представляет собой минимальное различие между физическими значениями стимулов, которое вызывает ощущение различия.
Скажем, добавляем в «исходный» чай немного коньяка, даем попробовать собеседнице (ку), она не замечает различия с предыдущим — ощущение осталось прежним. Добавляем еще немного — не замечает различий! Еще немного — заметил (а); вот эта разница между количеством коньяка в «исходном» чае и чае, который уже кажется крепче, и, называется величиной ЕДВА ЗАМЕТНОГО РАЗЛИЧИЯ.
Первое допущение Фехнера, использованное им при выводе формулы основного психофизического закона, состояло в том, что приращение ощущения при приращении величины раздражителя на одно ЕЗР (едва заметное различие) - КОНСТАНТНО (всегда одно и то же). Вторым основанием для вывода формулы зависимости ощущения от стимула было так называемое соотношение Вебера - чем больше интенсивность исходного стимула, тем больше нужно увеличить его, чтобы заметить разницу. Согласно этому закону, величина ощущения прямо пропорциональна интенсивности раздражителя.
Если мы возьмем три серых цвета, различающиеся только яркостью, т. е. одного ряда с яркостями, равными 0,1; 0,2 и 0,3, то различие между первым и вторым на глаз показалось бы большим, чем между вторым и третьим, так как вторая пара ярче (светлее) первой. Следовательно, чтобы различие между вторым и третьим казалось таким же по величине, как между первым и вторым, надо вместо третьего взять более яркий (светлый) цвет. Опыты такого рода показали, что различия яркостей кажутся одинаковыми, если взять третий цвет во столько же раз более ярким, чем второй, во сколько раз второй ярче первого. Так, в нашем примере равномерной покажется шкала серых с яркостями 0,1; 0,2 и 0,4 (0,1:0,2 = 0,2:0,4). Не трудно, конечно, продолжить этот ряд и дальше, и мы получим тогда: 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2 и т. д. Мы можем сказать, что ощущение яркости возрастает в арифметической прогрессии, когда раздражение (сила раздражающего света) возрастает в геометрической прогрессии. Это и есть закон Вебера-Фехнера.
Чтобы человек мог воспринимать разницу по весу, второй груз должен отличаться на 1/30, а яркость тона должна отличаться на 1/100.
Существует и такой уровень воздействия, после увеличение которого ощущения уже не способны усиливаться. В этом случае речь идет о верхнем пороге ощущения. Любого рода воздействие человек ощущает исключительно и интервале между этими двумя показателями, которые благодаря этому именуют внешними порогами ощущения. Раздражение со слишком малой различительной интенсивностью является допороговым, а со слишком сильной – запороговым.
ОТНОШЕНИЯ
Величину различий художники называют словом «отношения». Эти соотношения мы ощущаем как степень различия, или как степень сходства или как богатство промежуточных переходов. С величиной различия связан термин — валер (чаще всего здесь имеют в виду малое различие в пределах больших различий). Насколько темнее и холоднее по цвету затененный ствол этой березы по сравнению с освещенным стволом соседней березы?
Часто говорят: «Пиши так, как видишь». Начинающий живописец видит объекты при изменении освещенности одинаково светлыми (закон константности восприятия). Однако, легко замечаем даже небольшие изменения общей освещенности, общую пониженную или повышенную светлоту в природе. Мы различаем непрерывные цветовые переходы, как в плавно слитом из двух цветов акварельном пятне, так и в светотени на круглой форме, малые цветовые интервалы, образующие ряды и большие интервалы между массами цвета. Чтобы передать эти изменения художник должен создать на палитре диапазон как между черным и белым (светом и тенью) так и самым насыщенным и нейтральным, сближая отношения, создавая общий высветленный или затемненный колорит.
Для правильной передачи зрительных ощущений приходится компенсировать видимое в природе различие яркостей, имеющейся у художника яркостью красок. Яркость света, отражаемого красками картины, должна быть во столько раз большей (или наоборот меньшей), во сколько раз меньше (или, наоборот, больше) общая чувствительность глаза во время рассматривания картины. Иначе говоря, точной передаче подлежат не сами абсолютные яркости видимых цветов, а только отношения этих яркостей. Так, например, в сумерках даже очень слабый свет может казаться нам довольно ярким, но днем, в тех же условиях чувствительность глаза много ниже, и свет такой силы показался бы слишком темным.
Предположим, что краски картины взяты все равномерно более темные, чем действительная окраска предметов. При рассмотрении такой картины глаз начинает приобретать несколько большую чувствительность по сравнению с нормальной, которая должна была бы соответствовать данному освещению. Если среда, окружающая картину, тоже темная, то чувствительность глаза может возрасти довольно значительно, и мы совсем перестанем замечать, что краски картины взяты темнее действительных. (Это хорошо видно когда переходишь в Эрмитаже с этажа классической живописи на этаж с импрессионистами).
Многие теоретики живописи приходили к выводу что соотношение яркостей составляет примерно 1:40 — 1:60 (Оптимальный визуальный контраст (ОВК). "Белый" компьютерных мониторов предназначен для имитации внешнего вида листа белой бумаги с подсветкой на уровне офисного освещения около 300 лк.
Одним из заданий для начинающих художников является построение градиентов, тональных (тоновых) растяжек. Эти упражнением вырабатывается ощущение равномерного развития тона от самого светлого до самого темного. Можно встретить 10- 15 частных растяжек. Но как понять преподавателя который просит увеличить тон полтона. Эта закономерность можно проиллюстрировать, если сделать тоновую растяжку по закону Вернера-Фехнера.
ИНТЕРВАЛЫ
Цветовая и тональная непрерывность не предполагает равномерных изменений цвета. Полная равномерность, как правило, невыразительна. Она редко встречается и в природе. В ряду ступеней с коэффициентами отражения 100, 80, 60, 40 % видимое различие между ступенями по светлоте не будет одинаковым, т. е. ряд не будет восприниматься равноступенным.
Как сделать развитие цвета в картине аналогичным природе? Взяв одно отношение, надо согласовать с ним остальные. Возможно ли пропорциональное уменьшение всех отношений? Или художник руководствуется скорее чувством общего сходства, цветовых переходов и контрастов?
Усиление цветности само приведет к цветовому распаду, к пестроте. Цвет обогащает изображение, но прежде всего разделяет его на разные, колористически не связанные пятна. В таком изображении краски не оказывают влияния друг на друга или оказывают лишь самое элементарное влияние. Поэтому здесь возможна любая цветовая замена и любое расширение (сокращение) живописного поля. А так же скучное, серое однообразие красок нельзя назвать единством.
Ясный цветовой интервал предполагает тоновый и цветовой скачок или такое различие, когда цвет по отношению к другому цвету обладает достаточной «звучностью» или, как говорят художники, выглядит по отношению к другому цвету «цветом». Понятие цветовой гаммы следует связывать не только с ограниченным набором цветов и наличием цветовой доминанты, но и с упорядоченностью цветовых интервалов.
Интервал в музыке характеризуется не любым, а определенным различием в длине звуковой волны. Гамма представляет собой чередование тонов, полутопов и малой терции. Цветовые интервалы, лежащие в основе колористически-ясного цветового ряда, — также не любые интервалы. Конечно же, ряды интервалов, как конструктивный прием цветового языка картины, основаны не на арифметических правилах. Ряды интервалов — это системы различий, построенные с определенной художественной целью, они также — результат художественного мышления.
Важность понятия «цветовой интервал» становится очевидной из сопоставления разных типов цветового строя. Для плоскостной живописи локальным цветом характерны большие цветовые интервалы. Леонардо требовал и добивался непрерывных переходов светотени на круглой форме, сохраняя для больших масс цвета большие интервалы.
ЦВЕТОВЫЕ РЯДЫ
Интервалы соединяются в цветовые ряды. Мы ясно видим замедления и ускорения в движении цвета к главным акцентам. Чаще всего в картине переплетаются два или несколько цветовых рядов. Это как бы две мелодии, два голоса.
Цветовые ряды — источник не только обогащения, усиления цветности, но и ритмической цветовой связности в картине. Там, где есть переходы и акценты, плавное развитие и скачки, есть все условия для создания ритма.
Резюме
«Правильным» для художников будет ряд с постоянным отношением светлот 100, 50, 25, 12,5 %… Приведенные примеры иллюстрируют психофизический закон Вебера-Фехнера: для того чтобы ощущения изменялись на одинаковые величины, раздражения должны изменяться в геометрической прогрессии, или, в другой формулировке: ощущение пропорционально логарифму раздражения.
Контролируйте и проверяйте свои ощущения – «Писать как видишь – невозможно». То, что мы "видим", представляет из себя изрядно обработанную и отредактированную картинку, но никак не "исходные данные". Наша зрительная система не регистрирует импульсы, а обрабатываем их. Редактирование зрительной информации происходит на самых начальных этапах и не связана с мыслительными процессами. Строго говоря, увидеть мир "как он есть", мы не можем, в силу приспособления зрительной системы к определенным задачам. Восприятие практически любой системы органов чувств человека носит нелинейный характер. Нелинейность восприятия яркостей приводит к тому, что энергетически линейный градиент будет восприниматься осветленным, в первую очередь в тенях, точка воспринимаемая как средне-серая будет резко смещена в область черного. Если говорить об отраженном свете, то поверхность, отражающая 18% света, кажется нам 50% серой.
А также, мы с большой натяжкой можем говорить о точности передачи действительности в живописи, так как не только закон Вебера–Фехнера, но и отклонения от него могут быть объективно оценены с количественной стороны. В любом конкретном случае можно было бы проверить правильность передачи расчетом. Но едва ли кто-либо захочет пользоваться такими расчетами, да в живописи, это никому и не нужно. НО сама возможность расчета показывает, что точность передачи видимого есть совершенно строго определенное, объективное понятие. Эту объективность субъективного в живописной передаче видимого лучше всего выражает фраза Гельмгольца: «объективная передача субъективных впечатлений».
Приемы точной передачи видимого, конечно, не являются целью искусства, но могут быть использованы наряду с другими моментами в качестве могучего средства.
…
ЗЫ
Закону Вебера—Фехнера обычно противопоставляют закон Стивенса, согласно которому эта зависимость носит степенной, а не логарифмический характер. Эмпирические исследования подтверждают эту зависимость лишь для средней части диапазона воспринимаемых значений раздражителя. Но это уже предмет другого изложения.
