Черное и белое

В физиологической оптике различают три вида контраста: по яркости, по насыщенности и по цветовому тону. Количественная мера контраста обозначается буквой К с соответствующим индексом и характеризуется отношением разности двух яркостей (если речь идет о контрасте по яркости) к большей яркости:

Принято считать, что при:

• K_B > 0,5 – большой контраст;
• 0,5 > K_B > 0,2 – средний контраст;
• K_B < 0,2 – малый контраст.

Нас пока интересует только контраст по яркости, т. е. яркостный или светлотный контраст.

Эти определения – "малый", "средний", "большой" – введены на основе многочисленных экспериментов, и у нас нет причин сомневаться в правильности этих заключений.

В то же время нет ни одной сколько-нибудь серьезной книги по фотографии или экспонометрии, которая не воспроизводила бы таблицу интервала яркостей или контрастов различных объектов съемки (табл. 1).

Таблица 1. Интервал яркостей некоторых объектов

Любопытно сравнить, используя приведенную выше формулу, как сопоставляется понятие "средний контраст" в этой таблице и в формуле физиологической оптики. Дело в том, что в изобразительном искусстве, например в живописи и графике, уже много сотен лет существует своеобразный, но очень точный критерий среднего яркостного контраста. Это разница между черным и белым, и читатель может легко ощутить его количественно, посмотрев на черные буквы на белой странице этой книги. В действительности такой контраст встречается гораздо чаще, чем принято думать, и с его величиной связана наша способность различать цвета. Леон Батист Альберти в своих "Десяти книгах о зодчестве" писал: "Живописец не располагает ничем другим, кроме белого, для изображения предельного блеска самого отточенного меча и ничем, кроме черного, для изображения ночного мрака. Но какой силой обладает правильное сопоставление белого рядом с черным, ты видишь из того, что благодаря этому сосуды кажутся серебряными, золотыми или стеклянными и кажутся блестящими, хотя они только написаны." [7, стр. 54]

Стоит задуматься над тем, как живопись, располагая только контрастом между белым и черным (ибо нет таких цветных красок, которые были бы ярче белил и темнее жженой кости или сажи), умудряется изображать самые разные объекты при самых различных эффектах освещения. И яркий солнечный день, и пещеру, освещенную факелом, и лунную ночь, и ночную городскую улицу с фонарями, и даже космические и иные фантастические сюжеты!

Каким же образом живописцам удается, имея всегда неизменный интервал яркостей на картине, обусловленный светлотой реальных красок, изображать совершенно разные сюжеты с абсолютно разными интервалами яркостей тех объектов, которые они воспроизводят? Многие теоретики живописи приходили к выводу, что художник особым образом транспонирует яркостные ряды объекта, приспосабливая реальные соотношения к возможностям своей палитры, а возможности ее, как мы знаем, таковы, что все цвета располагаются по яркости в интервале между белилами и сажей. Это соотношение яркостей составляет примерно 1:40 – 1:60.

Такое же соотношение между черными буквами и белой бумагой и между черным сукном и белым снегом в зимний пасмурный день.

Известно, что выражение "особым образом" означает, что точного и ясного объяснения у автора не существует.

А. Зайцев в своей полезной книге "Наука о цвете и живопись", рассуждая о таких важных для каждого художника понятиях, как "яркость", "светлота", пишет: "Диапазон светлот от белого до черного в натуре в тысячи раз превышает диапазон светлот между черной и белой красками в условиях освещения мастерской. Это с полной очевидностью показывает, что отношения яркостей в натуре не могут быть перенесены на холст в их абсолютных величинах, а требуют своего рода перевода, что давно замечено художниками. В ряде классических произведений мировой живописи мы видим удивительные эффекты освещения, поражающие своей правдивостью. Пути этого перевода многообразны и пока не укладываются ни в какие формулы даже в творчестве тех художников, лозунгом которых была наибольшая близость к натуре." [16, стр. 27]

А. Зайцев не замечает, что, говоря о диапазоне светлот от белого до черного в натуре, он смешивает разные вещи. Черное и белое – это не свойства натуры, а свойства нашего восприятия натуры. Действительно, диапазон светлот в натуре огромен, он во много раз больше, чем диапазон светлот между белой и черной красками, но, говоря об этом огромном диапазоне, нельзя употреблять слова "черное" и "белое", потому что черное и белое появляются только в момент восприятия. В природе нет цвета, а есть лишь излучение различного спектрального состава. Феномен цвета – это наш сенсорный ответ на различное спектральное излучение, черное и белое – это тоже всего лишь наш сенсорный ответ на определенный яркостной диапазон.

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." [16, стр. 30]

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 её 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 её 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 её 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..." [16, стр. 30]

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

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).

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).

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.