Сила тени

Степень освещенности отдельных участков кривых поверхностей (цилиндра, конуса, шара и т. п.) также определяется величиной угла, под которым надают лучи света, в частности, лучи света, касательные к кривой поверхности, определяют на ней границу раздела света и тени, причем наиболее сильная тень будет на линии, отделяющей освещенную часть поверхности тела от теневой, а затем в одну сторону от линии раздела пойдет постепенный переход к свету, а в другую — ослабление тени рефлективным освещением.

Если тень от одного предмета падает на освещенную часть поверхности другого предмета, то и наибольшая сила тени будет на границе с наиболее освещенной частью поверхности второго тела, это потому, что отраженного света сюда попадет меньше всего.
Сила тени, падающей от предмета на другую поверхность, обусловливается расстоянием от предмета до поверхности, на которую падает тень: чем ближе предмет к тени, падающей от него, тем тень сильнее, так как она меньше подвергается действию лучей света, отраженных от самого тела.
На поверхностях одинакового цвета тень на самом предмете светлее тени, падающей от него, — собственная тень ослабляется большим воздействием отраженных лучей света, чем тень, падающая от предмета.

Освещение несколькими лампами вызывает наложение теней, возникающих от одной лампы, на тени от другой, что влияет на силу теней: наиболее темными будут их участки, не подвергающиеся воздействию ни одной из ламп.
Сила участков теней, подвергающихся воздействию нескольких ламп, тем больше, чем дальше от источников света данный участок.

Построение теней. Падающая тень.

Перейдем к более сложным случаям построения на рисунке теней от различных фигур. Сделаем это, решая одновременно две задачи: во-первых, задачи определения действительной формы теней на примерах пяти основных геометрических тел (призма, цилиндр, пирамида, конус и шар); во-вторых, задачи перспективных изображений теней на примерах тех же тел. Чтобы показать разницу в формах теней на примерах одних и тех же тел, но находящихся в разных условиях освещения, один раз — от светящейся точки, а другой — в условиях солнечного света, мы повторим примеры, изменяя лишь условия освещения. Следует оговорить еще одно условие: для изображения действительной формы теней применены аксонометрические проекции (так называемая параллельная перспектива), а затем уже сделаны перспективные изображения теней на тех же примерах. На рис. 113 показаны тени от обелиска, один раз при положении солнца перед рисующим, а другой — при положении солнца позади него.

Рис. 113. Тени, падающие от геометрических тел в условиях дневного света

На основании изучения явлений освещения установлены следующие правила построения теней:
1. Плоские фигуры, параллельные какой-либо плоскости, отбрасывают на нее тени той же формы, например, тень от квадрата будет квадратом, тень от круга — кругом и т. п.; величина тени в этом случае при дневном свете будет равна самой плоской фигуре, а при освещении лампой (светящейся точкой) — будет больше самой плоской фигуры (рис. 114).

Рис. 114. Тени, падающие от плоских фигур в условиях дневного света и при освещении лампой

2. Контур тени, падающей от предмета, определяется контуром собственной тени на этом предмете; поэтому сначала определяют линию раздела света и тени на самом предмете, а затем строят тень, падающую от него на смежные поверхности (рис. 116).

Рис. 116. Перспективное изображение теней здания

3. Задачи на построение теней на предметах, сложных по форме, и теней, падающих от таких предметов, решаются обычно путем применения более простых геометрических поверхностей, обертывающих данную сложную форму; тень, падающая от обертывающей поверхности, дает границы тени, падающей от сложной формы, так же как линия раздела света и тени на обертывающей поверхности определит основные направления собственной тени на этой сложной форме (рис. 115).

Рис 115. Применение обертывающих поверхностей для изображения теней, падающих от фигур

4. Основными приемами решения задач на изображение явлений освещения являются:
а) метод сечений плоскостями, проведенными через луч света и его проекцию на горизонтальную или вертикальную плоскость; этот метод удобно применять для построения теней правильных архитектурных форм и вообще многогранников (см. рис. 116);
б) метод касательных линий и поверхностей, применяемый при построении тени, падающей от кривой линии и кривых поверхностей: вазы, арки, колонны и т. п. (рис. 117—119);

Рис. 117. Тени вазы при направлении световых лучей параллельно к картине

Рис. 118. Тени аркады

Рис. 119. Тени: собственная и падающая в сводчатом помещении

в) метод параллельных падающих теней, основанный на ранее описанном нами свойстве плоских фигур отбрасывать тень, подобную или равную по форме самой фигуре, при условии параллельности фигуры той плоскости, на которую падает тень; такой прием значительно упрощает построение сложной тени, падающей от шара, вазы и других предметов, сложных по форме; вместе с тем этот способ позволяет определить и форму собственной тени на таких предметах (рис. 120—122).

Рис. 120. Тени портала (плоской ниши)

Рис. 121. Тени шара и вазы при положении солнца позади зрителя

Рис. 122. Тени: собственная и падающая в сферической нише

Различные способы решения подобных задач основаны на применении правил построения теней, изложенных выше.
Все варианты изображения явлений освещения, встречающиеся в практике художников, могут быть сведены к применению тех же правил, прежде всего к построению теней от вспомогательных прямых линий, целесообразно избранных.
Последовательный ход решения задач на построение теней перечисленными методами приведен на самих рисунках.

Тени на вазе и падающие от нее (рис. 117) построены в условиях освещения лучами, параллельными к картине, их направление указано стрелкой. Форма тени, падающей от вазы, получена путем определения теней от трех горизонтальных кругов — верха вазы, I и II. Эти тени соединены обертывающей линией. Форма тени на самой вазе найдена обратным построением лучами, касательными к тем же трем кругам (например, лучи 1—1', 5—5').
Аркада освещена солнцем (рис. 118), положение которого указано точками S, S1 Тени от всех вертикалей направлены в S1 причем вертикаль 1—1' и луч света 1, 1' определяют тень 1" от одной из точек верха арки, падающую на боковую стену. Тень от верха передней стены на боковую направляется в S2—проекцию солнца на вертикаль PS2, а начало тени в проеме арки — точка 2 — находится на перпендикуляре к Р, проведенном через центр арки.
Форма тени на своде, стене и на полу арки (рис. 119) определена с помощью вспомогательных вертикалей. Начало тени на правой стене находится на перпендикуляре к прямой S1P, проведенном через центр арки. От вертикали 1 прямолинейная тень идет по ступеням и полу, а затем переходит в плавную кривую — тень от верха арки. Конец тени на правой стене найден обратным построением: прямая 6'S2 пересекает в точке 8 проекцию проема арки на пол, в этой точке построена вертикаль, через верхний конец которой проведен луч света S1—6".

При изображении явлений освещения в ортогональных проекциях (рис. 121) лучи света принято направлять под углом диагонали куба. На проекциях куба определена истинная величина этого угла, который использован для построения ортогональных проекций тени на шаре и падающей от него на вертикальную и горизонтальную плоскости проекций. Этот рисунок показывает, что в условиях дневного света тень на шаре занимает половину его поверхности, а падающая от него тень представляет эллипс. В нижней части рис. 121 сделаны перспективные изображения теней от плоского круга и вазы при освещении солнцем, находящимся сзади зрителя. Направление лучей света определяется точкой их схода S1, (ниже горизонта) и проекцией на горизонт S2.

Тени в ступенчатой цилиндрической нише (рис. 120) точно повторяют форму и размер каждой из арок, они могут быть вычерчены циркулем лишь с уменьшением радиуса, по мере удаления от картины. Цифрами 1—4 указаны основания вертикалей, на которых расположены центры окружностей теней в нише, при точке схода лучей света S1 расположенной ниже горизонта.
Форму тени в сферической нише (рис. 122) находят с помощью сечений ниши вертикальными плоскостями по направлениям лучей света. Горизонтальные следы этих плоскостей bS2, cS2 и т. д. сходятся в S2 на линии горизонта, а самые формы сечений ниши показаны на внутренней поверхности ниши (сечение А, сечение В и т. д.). Отдельные точки тени, падающей внутрь ниши, определяются пересечением соответствующих лучей света (направляемых в точку схода S1) с каждым из сечений.