Оптимальный визуальный контраст (ОВК)

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.

Из практических наблюдений явствует, что за уровень белого наш глаз принимает не любое самое яркое пятно, а только такое, которое занимает на сетчатке определенную площадь. К сожалению, нет данных о том, как связывается яркость пятна с его угловыми размерами и что именно заставляет глаз менять адаптацию. Такие данные помогли бы конструкторам, которые увлекаются изобретением различных устройств для автоматического определения экспозиции.

Итак, визуальное ощущение белого и черного (при сохранении фактуры в том и в другом) связано с определенной величиной яркостного контраста, равной примерно 1:40, и не зависит от силы освещения.

Оптимальный визуальный контраст (ОВК) — это постоянная величина. Если бы это было не так, то, воспринимая объект, а затем его изображение и сравнивая их, мы не смогли бы оценить их подобие, поскольку имели бы разные физиологические критерии (мерки) для их оценки. ОВК — это своеобразный антропометрический модуль, по которому строится контраст любого произведения изобразительного искусства (живопись, графика, фотография, кино и телевидение). Этот модуль входит составной частью в любое тональное решение, подобно тому, как рост человека является антропометрическим модулем в искусстве архитектуры. Ведь нет ни одного архитектурного сооружения, которое тем или иным образом не соотносилось бы с величиной человеческой фигуры; пропорции окон, дверей, мебели и всего прочего связаны с ростом человека, и в этом смысле человеческая фигура служит модулем, основной меркой, которую обязательно учитывают. Точно так же контраст любого произведения изобразительного искусства должен быть соотнесен с величиной оптимального визуального контраста, любое тональное решение обязано учитывать эту величину как модуль, заложенный в нашем визуальном восприятии. Это еще одно проявление фундаментального закона константности при визуальном восприятии.

Несоответствие контраста величине ОВК можно рассматривать как мощное выразительное средство (выбеливание до потери фактуры или сознательные провалы в глубоких тенях). Это выразительное средство много веков успешно используется в живописи и графике, а последние несколько десятков лет в фотографии и кино. Этот прием не следует воспринимать как техническую небрежность или случайность.

С другой стороны, в нарочито мягком, так называемом пастельном изображении, в котором нарушены привычные тональные соотношения (обычно они заменены соотношениями цветов), точно так же сознательно используется этот прием несоответствия контраста величине ОВК для большей выразительности, т.е. передачи определенного эмоционального состояния.

Если предположить, что широта сквозного фотографического процесса равна величине оптимального визуального контраста (а, это, по-видимому, то самое, к чему надо стремиться), то для сквозного процесса безразлично, образовано ли черное в кадре глубокой тенью или непроницаемой черной заплаткой на белой фактуре, чего нельзя сказать о нашем зрительном анализаторе. Мы довольно легко отличаем участки черной поверхности от глубокой тени, особенно если хорошенько всмотримся, т.е. получим целую серию сетчаточных образов при разном уровне адаптации. Особенно это относится к знакомым объектам.

А вот когда американские астронавты впервые облетали Луну на расстоянии трех километров от ее поверхности, они, несмотря на то, что видимость была прекрасная, не могли определить высоту горных хребтов и глубину впадин, потому что контраст наблюдаемых объектов (контраст светотени) из-за отсутствия атмосферы намного превышал величину оптимального визуального контраста.