Глаз леонардо да винчи. Леонардо да винчи и его эстетические взгляды

20.10.2019 -

Леонардо да Винчи совершил немало открытий и в оптике.

До Леонардо существовала только геометрическая оптика. О природе света высказывались лишь фантастические гипотезы, не имевшие никакой связи с действительностью. Леонардо впервые высказывает смелые догадки о волновой природе света: "Вода, ударяясь водою, образует вокруг места удара круги; звук - на далекое расстояние в воздухе, еще больше - огонь".

Занятия Леонардо по геометрической оптике, в отличие от ряда других областей, базировались на прочном фундаменте трудов по оптике древних греков и в первую очередь на оптике Евклида. Кроме древних греков, его учителями были Витело и Альхазен, а также художники раннего Возрождения и в первую очередь Брунеллески и Учелло, которые, занимаясь вопросами перспективы, много работали над геометрическими построениями, связанными с законами линейной оптики. Но первое научное объяснение природы зрения и функций глаза принадлежит Леонардо да Винчи. Он же первым делает попытку переноса естественнонаучного знания в оптике в прикладную область.

И начал Леонардо с глаза, о котором его предшественники писали немало, но сбивчиво и недостаточно конкретно. Он стремится определить процесс, происходящий в глазу, видящем внешний мир. Для этого не было другого способа, как заняться анатомией глаза. Леонардо усердно взялся за дело, раздобыл много глазных яблок, разрезал их, изучал строение, зарисовывал. В результате он создал теорию зрения, хотя и не вполне правильную и в некоторых деталях еще повторяющую ошибки тогдашней науки, но все же весьма близкую к правильной. Изучая рукописи Леонардо да Винчи, посвященные строению и функциям глаза, нужно учитывать, по крайней мере, два обстоятельства: первое связано с тем, что Леонардо представлял себе хрусталик в виде сферы, а не в виде двояковыпуклой линзы; второе - он предполагает, что хрусталик не прилегает к радужной оболочке и расположен примерно в центре глаза. Им была создана уникальная модель человеческого глаза с роговой оболочкой, хрусталиком, зрачком и стекловидным телом ("водянистой влагой").

Ход лучей в камере-обскуре.
Рисунок Леонардо да Винчи. XV век.

Леонардо довольно подробно рассматривает вопросы аккомодации и адаптации глаза. "Зрачок глаза получает столь разнообразные р азмеры, сколь разнообразна светлота и темнота предметов, которые предстают перед ним. В этом случае природа пришла на помощь зрительной способности, которая, будучи поражаема чрезмерным светом, имеет возможность сокращать зрачок глаза и, поражаемая различной темнотой, шире раскрывать это светлое отверстие, наподобие отверстия кошелька. И природа поступает здесь как тот, кого в помещении слишком много света, - закрывающего половину окна, больше и меньше, смотря по надобности; и когда приходит ночь, он открывает все окна, чтобы лучше видеть внутри названного помещения. И природа прибегает здесь к постоянному выравниванию, непрестанно умеряя и устрояя, увеличивая и уменьшая зрачок, соразмерно названным градациям темноты и света, непрестанно перед ним возникающий. Ты убедишься в этом на опыте, наблюдая ночных животных, каковы кошки, филины, совы и т.п., у которых в полдень зрачок маленький, а ночью огромный"

Леонардо да Винчи не только старался дать объяснение природе зрения и строению глаза, но и пытался решить вопрос об улучшении зрения. Недостатки глаза (близорукость и дальнозоркость) он рекомендовал исправлять искусственными стеклянными линзами - очками. Очкам и увеличительным стеклам посвящены страницы Атлантического кодекса. Таким образом, мы доказали, что в вопросе о природе зрения и функциях глаза Леонардо да Винчи пошел значительно дальше своих предшественников. Им были поставлены и решены задачи построения хода лучей в глазе и камере-обскуре, выявлены основные законы зрения, дано научное объяснение действия линз, з еркал и очков. Изучение Леонардо да Винчи свойств бинокулярного зрения привело его к созданию около 1500 г. конструкции стереоскопа.

Идея прожектора возникла из сценических потребностей. Он представлял собой ящик, с одной стороны которого располагалась большая стеклянная линза, а внутри находилась свеча. Так Леонардо создавал "интенсивный и широкий свет".

Подробному анализу подверг Леонардо особенно важный для художника вопрос об образовании теней, их форме, интенсивности и окраске (теория теней). Наконец, наибольшее внимание он уделил проблемам отражения лучей света от плоских и изогнутых поверхностей (в первую очередь - зеркал) и преломления лучей в различных средах. Экспериментируя и исследуя в этих областях, Леонардо нередко приходил к новым, ценным, полностью правильным результатам.

Кроме того, он изобрел ряд осветительных устройств, в том числе, ламповое стекло, мечтал о создании телескопа из очковых линз. В 1509г. им была предложена конструкция станка для шлифовки вогнутых зеркал , подробно описано изготовление параболических поверхностей.

"Величайшие достоинства, которыми когда-либо обладал человек, как ниспосланные свыше, так и врожденные, - или нет, все же сверхъестественные, чудесным образом соединившиеся в одном человеке: красота, грация, талант - были таковы, что, к чему бы этот человек, столь счастливо одаренный, ни обращался, любое его действие было божественно; он всегда оставлял всех других людей позади, и это воочию доказывало, что он ведом рукой самого Господа"

Джорджо Вазари

ОПТИКА

Леонардо да Винчи совершил немало открытий и в оптике.

Леонардо довольно подробно рассматривает вопросы аккомодации и адаптации глаза. "Зрачок глаза получает столь разнообразные размеры, сколь разнообразна светлота и темнота предметов, которые предстают перед ним. В этом случае природа пришла на помощь зрительной способности, которая, будучи поражаема чрезмерным светом, имеет возможность сокращать зрачок глаза и, поражаемая различной темнотой, шире раскрывать это светлое отверстие, наподобие отверстия кошелька. И природа поступает здесь как тот, кого в помещении слишком много света, - закрывающего половину окна, больше и меньше, смотря по надобности; и когда приходит ночь, он открывает все окна, чтобы лучше видеть внутри названного помещения. И природа прибегает здесь к постоянному выравниванию, непрестанно умеряя и устрояя, увеличивая и уменьшая зрачок, соразмерно названным градациям темноты и света, непрестанно перед ним возникающий. Ты убедишься в этом на опыте, наблюдая ночных животных, каковы кошки, филины, совы и т. п., у которых в полдень зрачок маленький, а ночью огромный".

Ход лучей в камере-обскуре. Рисунок Леонардо да Винчи. XV век

Леонардо да Винчи не только старался дать объяснение природе зрения и строению глаза, но и пытался решить вопрос об улучшении зрения. Недостатки глаза (близорукость и дальнозоркость) он рекомендовал исправлять искусственными стеклянными линзами - очками. Очкам и увеличительным стеклам посвящены страницы Атлантического кодекса. Таким образом, мы доказали, что в вопросе о природе зрения и функциях глаза Леонардо да Винчи пошел значительно дальше своих предшественников. Им были поставлены и решены задачи построения хода лучей в глазе и камере-обскуре, выявлены основные законы зрения, дано научное объяснение действия линз, зеркал и очков. Изучение Леонардо да Винчи свойств бинокулярного зрения привело его к созданию около 1500 г. сценических потребностей. Он представлял собой ящик, с одной стороны которого располагалась большая стеклянная линза, а внутри находилась свеча. Так Леонардо создавал "интенсивный и широкий свет".

Кроме того, он изобрел ряд осветительных устройств, в том числе, ламповое стекло, мечтал о создании телескопа из очковых линз. В 1509 г. им была предложена конструкция станка для шлифовки вогнутых зеркал , подробно описано изготовление параболических поверхностей.

ФИЛОЛОГИЯ

Леонардо был не только выдающимся живописцем, инженером и архитектором, но и филологом.

В своих научных записях Леонардо да Винчи отдает должное одному из увлечений эпохи Возрождения - в то время считалось недостойным писать научные труды на обыденном языке. Достойными для изложения научных мыслей в средние века считались только лишь древнегреческий язык и классическая латынь. Но в то же время Леонардо - новатор и не может не пытаться расширить круг людей, которые бы могли понять его, поэтому использует итальянский.

В кодексе "Trivulziano", в манускриптах "H" и "J", в "Атлантическом" кодексе собран огромный материал для какого-то универсального филологического труда, глубина и обширность которого поразили исследователей. То ли это опыт трактата по философии языка, то ли латино-итальянский словарь и грамматика, то ли попытки создать точную и ёмкую терминологию, для описания своих опытов… Язык записей Леонардо очень хорошо передаёт всю полноту его многогранной натуры, непостижимый сплав энергий ясного проницательного ума и бури сильных и ярких чувств: "Поскольку образы предметов полностью находятся во всём предлежащем им воздухе и все - в каждой его точке, необходимо, чтобы образы гемисферы нашей, со всеми небесными телами, входили и выходили через одну естественную точку, где они сливаются и соединяются во взаимном пересечении, при котором образы луны на востоке и солнца на западе соединяются и сливаются в такой естественной точке со всей нашей гемисферой. О, чудесная необходимость! Ты величайшим умом понуждаешь все действия быть причастными причин своих, и по высокому и непререкаемому закону повинуется тебе в кратчайшем действовании всякая природная деятельность! Кто мог бы подумать, что столь тесное пространство способно вместить в себя образы всей Вселенной? О, великое явление, - чей ум в состоянии проникнуть в такую сущность? Какой язык в состоянии изъяснить такие чудеса? Явно никакой! Это направляет человеческое размышление к созерцанию божественного." (Атлантический кодекс, лист 345).

Кроме того, среди современников Леонардо считался одним из лучших знатоков поэзии Данте, а знание и понимание Данте было в годы жизни Леонардо своеобразным аттестатом высшей литературной зрелости.

ГЕОЛОГИЯ

Леонардо да Винчи пытливо наблюдал природу, и уже по одной этой причине он не мог не интересоваться этим вопросом. Многие позднейшие исследователи обвиняли его в разбросанности, но справедливо ли винить его в том, что он не мог пройти спокойно мимо явлений природы, которые он не понимал, хотя эти явления и лежали в стороне от его основных занятий. Так родилась его теория окаменелостей, так развил он представление о геологических пластах.

Наблюдая за земляными работами при проведении каналов для осушения болот в крестностях Милана, Леонардо да Винчи обратил внимание на окаменелые раковины и другие органические остатки, заключенные в твердых горных породах. Точно так же, как Авиценна и Бируни, он пришел к заключению, что современная суша и даже горы, на которых найдены остатки раковин, устриц, кораллов и морских раков, некогда были дном отступившего древнего моря. Некоторые из его современников считали, что раковины образовались в земных пластах под влиянием "света звезд". Служители церкви утверждали, будто со времени "сотворения" мира земная поверхность оставалась неизменной, а раковины принадлежат погибшим морским животным, которые были занесены на сушу во время "всемирного потопа" и остались там, когда воды схлынули.

Леонардо де Винчи не признавал катаклизмов, выдвигающих и разрушающих материки, вздымающих горы, истребляющих флору и фауну в мгновение ока. Ученый полагал, что очертания суши и океанов начали изменяться медленно еще в далеком прошлом, что этот процесс постоянный. Медленная, но неустанная деятельность воды, атмосферы, ветра приводит, в конце концов, к преобразованию земной поверхности. "Берега растут, подвигаясь в море, рифы и мысы разрушаются, внутренние моря высыхают и превращаются в реки". Горные породы с остатками растений и животных отложились когда-то в воде, деятельность которой, по мнению Леонардо, нужно считать главнейшим геологическим фактором.

Леонардо да Винчи не побоялся выступить с критикой библейской легенды всемирного потопа, утверждая, что Земля существует значительно дольше, чем сказано в священном писании. Такое вольнодумство грозило неприятностями, и только заступничество миланского герцога спасло художника от тюремного заключения.

ФИЗИКА

Великий инженер легко переходит от частного случая к общему, от конкретного к абстрактному, одним словом - от техники к науке. Вопросы механики перспективы привели Леонардо к исследованию проблем геометрии (алгебра, которая начала развиваться в его время, была ему почти незнакома) и механики.

Наиболее долговечным и, быть может, наиболее значительным было его исследование центров тяжести плоских и объемных фигур, начатое еще раньше двумя другими великими мыслителями - Архимедом и Героном, о которых Леонардо мог знать по работам Альберта Саксонского и схоластов. Как Архимед нашел центр тяжести треугольника, так и Леонардо находит центр тяжести тетраэдра (а отсюда и произвольной пирамиды). К этому открытию он добавляет также весьма изящную теорему: прямые, соединяющие вершины тетраэдра с центрами тяжестей противоположных граней, пересекаются в одной точке, являющейся центром тяжести тетраэдра и делящей каждую из прямых на две части, из которых та, что прилегает к вершине, втрое больше другой. Это первый результат, который наука нового времени добавила к исследованиям Архимеда о центрах тяжести.

Леонардо, безусловно, был знаком со многими трудами по механике, что следует из немногочисленных приводимых им цитат и из более многочисленных выписок и заметок без указания источников. Из этих источников Леонардо воспринимал современное ему учение о механике, усваивал его, правильно применял и развивал. Он пошел дальше, расширив понятие момента силы по отношению к точке, открыв для двух частных случаев теорему о разложении моментов и с удивительным искусством применив ее для решения задач о сложении и разложении сил, решения, которое безуспешно искали в течение многих столетий и которое было полностью выяснено лишь столетием позже Стевином и Галилеем.

От Иордана Неморария, а может быть, и от Альберта Саксонского Леонардо узнал условия равновесия тела, опирающегося на наклонную плоскость. Но он превзошел этих авторов, открыв, по-видимому в результате размышлений об устойчивости различных наклонных башен в Италии (Пиза, Болонья), теорему, которая теперь называется "теоремой об опорном многоугольнике": тело, опирающееся на горизонтальную плоскость, остается в равновесии, если основание вертикали, проведенной из его центра тяжести, попадает внутрь площади опоры.

В применении результатов науки к технике Леонардо первым попытался дать теорию арки - "крепости, создаваемой двумя слабостями; ибо арка здания состоит из двух четвертей круга, каждая из этих четвертей круга весьма слабая, сама по себе стремится упасть, но так как одна препятствует падению другой, то слабости обеих четвертей превращаются в крепость единого целого".

Он первый занялся вопросами сопротивления балок растяжению и сжатию, первый стал изучать механизм трения и заметил его влияние на условия равновесия.

В области динамики Леонардо впервые поставил и частично разрешил ряд вопросов. Занятия артиллерией натолкнули его на изучение полета и удара пушечного ядра; он впервые задался вопросом, как летят ядра, выбрасываемые под разными углами, и какова сила удара. Впервые поставил Леонардо вопрос об ударе упругих шаров и для ряда случаев пришел к вполне правильному решению.

Весьма замечательны работы Леонардо над проблемой трения. Он первый ввел самое понятие коэффициента трения и вполне правильно выяснил причины, определяющие величину этого коэффициента.

АСТРОНОМИЯ

Леонардо да Винчи гораздо более знаменит как художник, нежели как естествоиспытатель. Вместе с тем, его вклад в естествознание, и, прежде всего, в учение о Вселенной очень значителен. Об астрономических воззрениях Леонардо ничего не было известно до середины XIX века, когда впервые были расшифрованы и стали публиковаться его записные книжки.

Во времена Леонардо да Винчи еще беспредельно господствовала птолемеевская система мира. Согласно которой центром Вселенной является Земля, а вокруг нее расположены все известные на тот момент космические тела. Луна, по мнению Птолемея, самое близкое к нам светило. Затем идут Меркурий и Венера, а после них Птолемей расположил орбиту Солнца. За последним - еще три планеты: Марс, Юпитер и Сатурн. Таким образом, математик поделил известные планеты на две группы - внутренние и внешние (по отношению к Солнцу). Леонардо неоднократно указывал на несостоятельность этой системы.

Вот что пишет Леонардо в своем дневнике о Земле как о небесном теле: "Земля не в центре солнечного круга, и не в центре мира, а в центре своих элементов, ей близких и с ней соединенных; и кто стал бы на Луне, когда она вместе с Солнцем под нами, тому эта наша Земля со стихией воды показалась бы играющей и действительно играла бы ту же роль, что Луна по отношению к нам". В другом месте он писал: "Солнце не движется". Леонардо оспаривал также единственность и своеобразность устройства Земли как центра вселенной. Предвосхищая результаты наблюдения Галилея о родственности структуры поверхности Земли и Луны, он говорил: "Земля-звезда почти подобная Луне".

Из крупных открытий в области астрономии следует отметить первое правильное объяснение Леонардо причин пепельного отсвета затемненной части Луны. До Леонардо объяснение наличия пепельного цвета и не освященной части Луны искали в том, что Луна сама светит, но слабо. Леонардо первый нашел правильное объяснение, указав, что более темные части Луны освещены, хотя и слабо, солнечным светом, отраженным от поверхности Земли.

ЗЕМНЫЕ УВЛЕЧЕНИЯ

Чем только не увлекался Леонардо! Невероятно, но в числе его интересов были даже кулинария и искусство сервировки. В Милане на протяжении 13-ти лет он был распорядителем придворных пиров.

Леонардо изобрел несколько кулинарных приспособлений, облегчающих жизнь поваров. Это устройство для колки орехов, хлеборезка, штопор для левшей, а также механическая давилка для чеснока "леонардо", которой по сей день, пользуются итальянские повара. Кроме того, он придумал автоматический вертел для жарки мяса, к вертелу было присоединено подобие пропеллера, который должен был вращаться под действием потоков нагретого воздуха, идущих вверх от огня. К ряду приводов длинной веревкой был прикреплен ротор, усилия передавались на вертел с помощью ремней или металлических спиц. Чем сильнее разогревалась печь, тем быстрее вращался вертел, что предохраняло мясо от подгорания. Оригинальное блюдо "от Леонардо" - тонко нарезанное мясо, тушеное с уложенными сверху овощами, - пользовалось большой популярностью на придворных пирах.

ЗАСТОЛЬНЫЙ ЭТИКЕТ

Наряду с изобретением различных устройств, облегчающих работу на кухне, Леонардо да Винчи разрабатывал правила этикета.

В ту эпоху во время пиров было принято вытирать жирные руки об общую скатерть. Можно представить, что она представляла собой после окончания застолья. Иногда, скатерть заменяла одежда соседей по столу! Леонардо считал это недостойным своего века и… придумал столовые салфетки. Но, увы, эта новинка не прижилась. Когда во время обеда Леонардо да Винчи положил на стол перед каждым гостем индивидуальные салфетки, никто не знал, что с ними делать. Одни придворные стали подстилать их под себя, другие сморкаться. А некоторые заворачивали в салфетки угощения и прятали их по карманам. Больше Леонардо салфетки гостям не предлагал.

Неудачей же закончилась и попытка Леонардо да Винчи ввести в обиход общую салатницу, которую гости передавали бы друг другу, и каждый брал бы себе некоторое количество салата. К сожалению, первый же гость, перед которым была поставлена салатница, поглотил все ее содержимое, погрузив для этого обе руки в середину блюда.

НЕСКОЛЬКО РЕЦЕПТОВ ОТ ЛЕОНАРДО

Следующие рецепты взяты из книги "Кодекс Романовых", которая появилась около 20 лет назад в Италии. В предисловии автор написал, что скопировал произведение с рукописи манускрипта Леонардо, хранящейся в архивах Эрмитажа. Рукопись найти не удалось. Но, исследовав книгу, специалисты сделали вывод, что Леонардо вполне может быть ее автором и описанные в ней рецепты соответствуют тому времени.

Суп с ягодами

Отварите несколько пригоршней мягких свежих фруктов в крепком свином бульоне и процедите через сито из конского волоса. Теперь поверх отвара выложите ягодами слова Zuppa di Bacci (суп с ягодами). Так вашим гостям сразу станет ясно, какое блюдо им подали.

Точно так же можно приготовить суп с каперсами, но в конце вместо ягод украсьте его каперсами, из коих сложите слова Zuppa di Cappero, иначе ваши гости могут подумать, что им подали тот же суп.

Закуски от Леонардо

Слива без косточки, поделенная на 4 части, подается на тонком ломтике сырой говядины, провяленной на солнце в течение трех месяцев. В качестве украшения - цветок яблони.

Куриное яйцо сварить вкрутую, очистить и извлечь из него желток. Желток смешать с перчеными кедровыми орешками и возвратить на место. Можно заправить сливочным соусом.

Возьмите благородного морского лосося, выпотрошите, снимите кожу и, разминая, удалите косточки и все ненужное. Затем смешайте раздавленную рыбу с разбитыми куриными яйцами, из полученной массы руками сделайте шарики или пирожки размером с кулак, обваляйте их в хлебных крошках и обжарьте на сковороде в кипящем масле до золотисто-коричневого цвета. Гарниром к этому блюду будет побег петрушки.

Рождественский пудинг

Удалите кожу, кости и разомните в кашицу 7 больших белых рыб. Смешайте это с мякотью семи караваев белого хлеба и одним натертым на терке белым трюфелем, для склеивания добавьте белки 7 куриных яиц и варите на пару в прочном холщовом мешке в течение одного дня и одной ночи.

Мясные шарики

Нежнейшую свинину, отваренную и тщательно истолченную, смешать с мелко натертыми яблоком, морковью и куриным яйцом. Из этой пасты сделать шарики, обжарить их до золотисто-коричневого цвета и подать на ложе из риса.

Оптика от Леонардо

«Глаз является родоначальником астрономии… именно он дает советы всем человеческим искусствам… он – государь математических наук, его науки – достовернейшие. Он измерил высоту и величину светил… породил архитектуру, перспективу и божественную живопись. О превосходнейшее из всех творений Бога! …Глаз - окно тела человека, через которое он глядит на свой путь и наслаждается красотой мира, без него эта человеческая темница – пытка... Он превзошел Природу, ибо простые природные возможности ограничены, а труды, которые глаз предписывает рукам, – бесчисленны».*

Восторженными словами выражает свое отношение Леонардо да Винчи к глазу – главному инструменту художника и ученого. Три особенности «окна души» и связанные с ними проблемы представляли для него наибольший интерес: анатомия глаза и механизм зрения; природные оптические эффекты и еще одна, более специальная проблема – как наилучшим образом выразить все разнообразие наблюдаемой природы на плоской картине.

Сегодня мы представляем краткий обзор работ Леонардо в разных разделах оптики – «достовернейшей» науки об эффектах в природе, воспринимаемых благодаря глазу. Несомненно, будет интересно и поучительно для читателей проследить путь, которым шел от постановки проблемы к фундаментальному выводу этот величайший гений в истории человечества

О механизмах видения

В полушаге от открытия

Пытаясь понять механизм зрения, Леонардо отверг восходящее к Платону представление о том, что из глаз исходят лучи, «ощупывающие» изучаемый объект. Его аргумент против был по-своему прост и убедителен: если посмотреть ночью на звездное небо, то сразу станет ясно, что лучи из глаза не могут охватить все это множество звезд.

Но дальнейший ход исследования оказался тяжек и долог. Как и всегда, Леонардо начал работу с изучения строения изучаемого объекта: «Напиши в своей «Анатомии», в каком отношении стоят друг к другу все сферы глаза и на каком расстоянии от них находится сфера хрусталика». Поскольку при надрезании оболочки глаза его содержимое вытекает, Леонардо использовал оригинальный метод, чтобы обойти это препятствие: «При анатомировании глаза, для того чтобы хорошо разглядеть что внутри, не проливая его влаги, надобно положить глаз в яичный белок, прокипятить и укрепить, разрезая яйцо и глаз поперек, дабы из средней части ничего не вылилось».

К сожалению, в данном случае изобретательность подвела автора. Различие в структуре частей глаза приводит к тому, что хрусталик, представляющий в живом глазе двояковыпуклую линзу, при нагревании превращается практически в шар. Более того, он отходит от роговой оболочки и смещается к центру глаза. Поэтому согласно схеме хода лучей в глазу, предложенной Леонардо, в нем формируется прямое изображение, а не перевернутое, как должно быть в собирающей линзе.

Для проверки своей схемы построения изображения в глазу он предполагал также изготовить большую стеклянную модель глаза с полостью для головы наблюдателя. Кроме того, для этих целей он придумал оригинальный опыт с иголкой, расположенной между глазом и экраном с отверстием.

Рекомендую повторить этот простой и красивый эксперимент, но не с острой иглой, а с портновской булавкой с ушком. Что при этом реально произойдет? Свет, проходящий через малое отверстие в экране, создаст в глазу тень булавки (не просто некий «образ»!), что легко проверить, приклеив на отверстие в булавке кусочек кальки, наполовину закрашенной чернилами. Тень можно получить и на листе бумаги, если установить его на место глаза, и тень при этом будет не перевернутая! Какой же вывод следует из этого эксперимента? Свет, идущий из отверстия, создает на задней поверхности глаза тень, притом прямую, но «чувствилище» (на современном языке - зрительный аппарат мозга) по привычке переворачивает это изображение!

Предложив схему опыта с объектом, перемещающимся перед малым отверстием в экране, установленном перед глазом, Леонардо да Винчи по сути был всего лишь в полушаге от открытия механизма видения. Но, к сожалению, он не смог правильно объяснить свои наблюдения, и открытие было сделано одним из творцов небесной механики И. Кеплером в начале XVII в.

Тайна Джоконды: 2 в 1

По-видимому, именно Леонардо впервые обратил внимание на эффект, связанный с восприятием быстротекущих изменений в объекте, - сохранение изображения в течение некоторого времени:

«Сияние света или другого светящегося тела остается в глазу в течение некоторого времени после того, как ты на него смотрел; движение маленькой головешки, быстро вращаемой по кругу, кажется непрерывным и однородным огнем, а движение капель дождя воспринимается как непрерывные нити, ниспадающие из туч».

Леонардо эмпирическим путем установил, как правильно применять собирающие и рассеивающие линзы для коррекции зрения.
Он изготавливал линзы как сплошные, так и из двух тонких стекол с водой между ними, при этом подбор очков осуществлялся не по фокусному расстоянию, а в соответствии с возрастом человека

Сущность этого феномена, заключающегося в изменениях в активном элементе фоторецепторов под воздействием света, была выяснена сравнительно недавно. Эффект задержки зрительного восприятия лежит в основе столь привычных для нас кино и телевидения. И именно задержкой зрительного восприятия объясняется один из секретов Леонардо - завораживающая улыбка Джоконды, волновавшая зрителей в течение пяти веков.

Так в чем же заключается тайна Джоконды? Ответ был получен на основании анализа последовательных кадров киносъемки человека, внимательно рассматривающего картину: если в первый момент взгляд был направлен на правую половину рта, то затем он перемещался вверх на нос, глаза, лоб, и заканчивалось обследование на левой половине рта. Левая половина рта Джоконды улыбается, правая - выражает состояние сосредоточенного внимания. И поскольку взгляд смотрящего не сразу схватывает всю картину, а последовательно обегает ее, то благодаря задержке восприятия к концу осмотра возникает парадоксальная ситуация – глаз как бы видит отображение на лице одновременно различных состояний души.

Это объяснение таинственной полуулыбки Джоконды подкрепляется результатами недавнего компьютерного исследования, проведенного учеными из Нидерландов и США. Программа проанализировала основные черты лица, изгиб губ и морщинки вокруг глаз, а затем оценила лицо по шести главным группам эмоций. Согласно оценкам лицо Джоконды на 83 % счастливое, на 9 % - выражает чувство отвращения, на 6 % – полное страха, и на 2 % – злое.

Сенсационное открытие в истории искусств было сделано и в 1987 г. Искусствовед и специалист по компьютерной графике Л. Шварц показала, что при повороте Туринского автопортрета Леонардо на 90 градусов характерные параметры лица художника и Моны Лизы совпадают с высокой точностью. Может быть, чтобы создать портрет человека Ренессанса с его сложным духовным миром, Леонардо и использовал столь необычный прием – рисовал части портрета Джоконды со своего лица в разных эмоциональных состояниях?

О фотометрии

Свет и тень

Леонардо да Винчи можно назвать основателем фотометрии – раздела оптики, рассматривающего вопросы освещенности. В его записных книжках вопросам света и тени посвящено более сотни записей. Он изучал оптические эффекты, возникающие благодаря световому излучению от одного и нескольких источников и зависящие от положения последних относительно объекта и глаза; эффекты прямого и рассеянного света; цветные рефлексы и т. д.

«Все наблюдаемые вещи приходят в глаз линиями пирамиды, и вершина пирамиды находится в середине зрачка…»

Леонардо установил и основные законы фотометрии. Во-первых, это зависимость освещенности тела от угла падения света: «Свет, падающий на затененное тело под самым острым углом, создает самую большую освещенность, а наиболее темной частью тела является та, которая получает свет под большим углом; и свет, и тень образуют пирамиды…».

Во-вторых – зависимость освещенности от расстояния до источника света. Леонардо вывел так называемый «пирамидальный закон», гласящий, что освещенность уменьшается обратно квадрату расстояния от источника света до объекта. Следует отметить, что подобную закономерность он применял при рассмотрении многих других процессов, в частности при описании перспективы, анализе ослабления звука с расстоянием, а также излучения тепла от горячего тела.

Об излучении, поглощении и рассеянии света

Тепло – суть лучей

«Солнце греет за счет своего естественного тепла» – Леонардо пришел к этому выводу, анализируя опыты по тепловому действию света. «Вогнутое зеркало, само будучи холодным, отражает лучи и получается тепло, горячее, чем от огня… Сферический сосуд, заполненный холодной водой, собирает падающие на него лучи и создает тепло, большее, чем от огня. Из этих двух экспериментов следует, что тепло является собственной сутью лучей, а не приходит от горячего зеркала или шара».

Из этих умозаключений следует вопрос фундаментального характера об источнике тепла, исходящего от Солнца. Говорят, что, сформулированная задача уже наполовину решена, но для получения окончательного ответа может понадобиться много времени и усилий. Реальный механизм источника тепла Солнца был понят лишь в начале XX в., после установления происходящих на нем ядерных превращений вещества.

Какое небо голубое...

Поразительно, но уже 500 лет назад Леонардо да Винчи сформулировал проблему происхождения цвета неба и прошел большую часть пути от простого любования к почти правильному пониманию природы этого явления.

«Я утверждаю, что синева неба есть не его собственный цвет, а порождается нагретой влагой, испаряющейся в виде мельчайших неощутимых частиц. Солнечные лучи ударяют по ним и заставляют светиться на фоне глубокой темноты, которая покрывает их сверху… И это можно увидеть, как видел я, если подняться на Монте Розу, вершину в Альпах… Если бы голубой цвет атмосферы был ее естественным цветом, отсюда следовало бы, что чем большая толщина атмосферы была бы между глазом и источником света, тем более плотной была бы голубизна, как это наблюдается в случае стекла или сапфира, которые тем темнее, чем толще. С атмосферой же происходит как раз наоборот, чем больше ее толщина, когда взгляд опускается к горизонту, тем она белее… Можно также отметить различие между пылинками и частицами дыма в солнечных лучах, проходящих в темную комнату через малое отверстие: в одном случае луч кажется пепельным, а луч, проходящий через тонкий дым, кажется прекрасно синим».

Модель Леонардо в основе своей близка современным представлениям, согласно которым голубой цвет неба является результатом рассеяния солнечного света, представляющего собой электромагнитные волны, на флуктуациях плотности воздуха. При этом коротковолновая, синяя, часть спектра рассеивается значительно сильнее.

Красный сигнальный

Изучая особенности восприятия удаленных объектов, Леонардо выделил, помимо геометрической перспективы, еще две стороны проблемы, дав им специальные названия: перспектива цвета (как меняется видимый цвет объекта с увеличением расстояния до него) и перспектива отчетливости (почему границы удаленных объектов видны не столь резко, как близких).

Вот одно из наблюдений, важное для художника-пейзажиста: «Различные цвета, которые сами по себе не голубые, будут на большом расстоянии казаться голубее, и цвета, наиболее далекие от черного, на большом расстоянии почти сохранят свой цвет. Следовательно, зелень полей будет казаться более голубой, а желтый и белый меньше изменятся, чем зеленый, а красный еще меньше».

Знает ли уважаемый читатель, что сигнальные огни автомобилей и светофоров окрашены в красный цвет именно из-за минимального рассеяния красных лучей в воздухе по сравнению с лучами других цветов из видимой части спектра? Можно сказать, что это есть наиболее широко используемый результат научных исследований Леонардо да Винчи, конкурирующий лишь, по-видимому, с изобретенным им велосипедом.

Исследования Леонардо по второму направлению послужили научной основой сфумато, знаменитой техники живописи, также изобретенной великим художником.

О волновой природе света

«Когда волны гуляют по полю, колосья остаются на месте»

Краткая, в одну строку, запись из «Атлантического Кодекса» да Винчи – ключевое слово «волны» произнесено. Затем начинается длительное, предельно вдумчивое исследование сущности волнового движения в экспериментах на воде. Почти в полном соответствии с шуточной рекомендацией Козьмы Пруткова: «Бросая в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые; иначе такое бросание будет пустой забавою».

Явление дисперсии – разложения солнечного света в спектр – Леонардо описал за двести лет до известных опытов Ньютона со стеклянной призмой

Леонардо обнаружил, что возмущения на воде от брошенных камней свободно, без заметных последствий, проникают друг через друга. Но ведь такого эффекта никогда не наблюдается при столкновениях твердых тел, водных и воздушных потоков! И Леонардо приходит к заключению, что обнаруженный эффект является характерной особенностью именно волнового движения.

Он формулирует вывод о волновой природе звука и света: «Хотя звуки, проникающие сквозь воздух, кругообразно расходятся от своей причины, круги, распространяющиеся от различных исходных точек, встречаются друг с другом без какой бы то ни было помехи и проходят один через другой, всегда сохраняя в качестве центра свою причину».

Леонардо да Винчи за три столетия до открытия интерференции указал на общую природу таких явлений, как переливающиеся разными цветами перья птиц, радужные цвета на поверхности старых стекол и масляных пленках на поверхности воды

И далее: «В воде при ударе образуются круги вокруг точки удара; голос в воздухе создает то же на больших расстояниях; свет идет еще дальше». «Каждое тело наполняет окружающий воздух своими изображениями, и каждое изображение появляется полностью и со всеми своими частями. Воздух заполнен бесчисленным множеством лучей, которые пересекаются, не смещая друг друга, и которые воспроизводят, где бы их ни принимали, истинную форму своей причины».

Стоит напомнить, что представление о волновой природе света было признано физиками лишь в XVIII в., после столетних споров. Драматическая история развития физической оптики является результатом особенностей взаимодействия света с веществом в зависимости от соотношения длины волны света и характерного размера объекта.

Леонардо впервые заметил и подробно описал еще один красивый оптический эффект:
«Глаз, глядящий на ярко освещенное тело, увидит круг, более яркий, чем окружающий воздух… Причина состоит в том, что эта яркость образуется в глазу, а не на самом деле вокруг тела, как кажется… И будет казаться, что отмеченные круги состоят из переходов различных цветов, как в радуге... ».

С этим явлением, называемым в научной литературе дифракцией, связано дальнейшее совершенствование современных оптических систем

У Леонардо же, с его стремлением познавать «бесчисленные связи в каждом явлении», не могло возникнуть и мысли о несовместимости геометрической оптики и представлений о волновой природе света. Ведь необходимость рассмотрения явления в целом составляет одно из наиболее важных положений научного метода этого величайшего универсального гения в истории человечества.

«Внимательно изучайте меня, читатели, если Вы восхищаетесь мной, ибо очень редко я буду возвращаться в мир, и потому что упорство в этой профессии можно найти лишь среди немногих, и только среди тех, кто желает создавать новое. Приходите, люди, поглядеть на чудеса, какие научные занятия раскрывают в Природе».

* Все тексты, выделенные курсивом, принадлежат перу Леонардо да Винчи

Н.П.Нариньяни

Последнее открытие Леонардо да Винчи

«Опиши язык дятла и челюсть крокодила» (1) . Что это? Запись биолога или орнитолога? Нет. Это запись великого ученого, мыслителя и художника Леонардо да Винчи.
Этого человека интересовало все: и законы механики, и вопросы геологии, и строение человека, животных и растений, и вопросы мироздания, и, наконец, законы перспективы и композиции, изображение растений, свет, цвет, тени, фигура, лица, одежда...
Запись о дятле и крокодиле была ему нужна для постижения законов... механики. Дело в том, что движение языка дятла чрезвычайно своеобразно, а у крокодила, по старым представлениям, в отличие от других животных, верхняя челюсть подвижна.

Леонардо да Винчи родился в 1452 году. Умер в 1519 году.
Он оставил потомкам, кроме картин, свои труды в виде рисунков, чертежей и записей своих мыслей, изобретений и открытий.
Его время еще не пришло- современники не могли ни оценить, ни осуществить его предложений.
Постепенно человечество, не зная его наследства, «открывало» давно им открытое и описанное.
Но Леонардо был талантлив многосторонне: он играл на изобретенной им же лютне, пел и любил рассказывать забавные, им придуманные истории, задавал друзьям ребусы и загадки, а потом со смехом разъяснял их.

Но одну загадку он, не надеясь на понятливость современников, послал нам, своим потомкам, бросил в будущее, как бросают в небо почтового голубя... И эта птица-загадка пролетела над XVI, XVII. XVIII и XIX веками, и никто эту птицу так и не поймал... И так, неразгаданная, долетела она до середины XX столетия.
А загадку эту, бросая нам, великий тайнописец Леонардо запечатал семью печатями в образе самой своей знаменитой картины - в лице Моны Лизы Джоконды!
И теперь, в XX веке, эту загадку пытается разгадать каждый, кто смотрит на знаменитый портрет.

Если сравнительно ранние картины Леонардо - «Мадонна Бенуа», «Мадонна Литта», «Тайная вечеря», «Мадонна среди скал», «Дама с горностаем» - оставляют ясное уравновешенное впечатление какого-то великого спокойствия и гармонии, то его поздние произведения - «Леда», «Вакх», «Иоанн Креститель» - своими странными двусмысленными улыбками, кроме восхищения перед мастерством автора, вызывают еще и недоумение. А Джоконда, более того, внушает многим из нас не только священный трепет, но порою и страх, и даже отвращение.

В предисловии к одному из первых советских изданий «Избранных произведений» Леонардо да Винчи искусствовед, переводчик и редактор этой книги А.М. Эфрос пишет, что Джоконда - это менее всего портрет супруги Франческо дель Джокондо, а изображение какого-то получеловеческого, полузмеиного существа, не то улыбающегося, не то хмурого (2). А еще пишет он, что Леонардо ничего не делал спроста, что у каждого его шифра есть ключ и что за четыре с половиной века этот ключ никто не нашел.

Некоторые авторы объясняют такое впечатление от лица Моны Лизы знаменитым леонардовским «сфумато». Крупный ученый, знаток истории и культуры итальянского Возрождения А.К. Дживелегов считает, что при помощи «сфумато» можно создать «живое лицо живого человека» (3).

По мнению советского искусствоведа Б.Р.Виппера, «чудо» Джоконды в том, что она мыслит, что это существо, с которым можно говорить и от которого можно ждать ответа, и что это достигнуто благодаря «сфумато». Он еще добавляет, что достичь одухотворенности изображаемого лица можно, создав определенное отношение между фигурой и фоном (4).

Следует, видимо, уточнить значение этих терминов.
Итальянское слово «сфумато» означает: мягкий, неясный, растворяющийся, исчезающий... В данном случае это прием светотени, введенный в живопись Леонардо. Это слово нельзя переводить однозначно: так же как у светотени масса оттенков, так и в слове сфумато» много значений, как бы переливающихся одно в другое.

Что касается «отношения между фигурой и фоном», то лучше всего посмотрим в записях Леонардо, что он сам думал об этом: «Самым главным в живописи является то, что тела, ею изображенные, кажутся рельефными, а фоны, их окружающие, со своими удалениями кажутся уходящими в глубь стены, на которой вызвана к жизни такая картина посредством грех перспектив, то есть: уменьшением фигур тел, уменьшением их величин (уменьшением отчетливости очертаний) и уменьшением их цветов. Из этих трех перспектив первая происходит от глаза, а две другие произведены воздухом, находящимся между глазом и предметами, видимыми этим глазом» (5).

И «сфумато», и отношение между фигурой и фоном присутствует почти во всех картинах Леонардо, да и в картинах других художников. Этого, видимо, недостаточно, чтобы объяснить столь необычное, «то улыбающееся, то хмурое», выражение лица Моны Лизы.

Советский историк и крупный исследователь творчества Леонардо да Винчи М.А. Гуковский писал о Джоконде, что она сама вглядывается в зрителя, а не только зритель в нее, и что зритель чувствует себя неловко и тревожно под этим взглядом и в то же время не в состоянии отвести глаз от замечательного портрета (6).

Итак, в лице Джоконды не только необычайное выражение, но это выражение все время меняется!
А.А. Гастев сравнивает улыбку, витающую около губ Джоконды, с однодневной бабочкой (7).
Может быть, именно бабочка, с ее быстро машущими крылышками, с молниеносными изменениями направлений полета поможет нам в отгадке?
Как писал Эфрос: «получеловеческое, полу змеиное существо». Но змея ассоциируется с извивающимся и все время изменяющимся движением!
Следовательно, в лице Джоконды - движение!
Но ведь всякое движение происходит во времени, а живописная картина статична - она запечатлела какое-то мгновение!

Совершенно необычные рассуждения на эту тему читаем у известного советского ученого-философа А.Ф. Лосева: «Поистине он [Леонардо] захотел от живописи удивительной вещи и. думал, достиг желаемого: он захотел сделать живопись трехмерной, и третьим измерением является здесь время. Плоскость картины протяженна не только иллюзорно-пространственно, но и действительно протяженна во времени, но мы видим и воспринимаем время не так, как обычно, то есть в виде последовательных движений и изменений, а так, словно прошлое и будущее гармонически зазвучали в некотором пространственном настоящем и вместе с ним» (8).

Но, опять-таки, нам важнее всего знать, что же сам Леонардо думал и писал о человеческом восприятии окружающего, о видении, а возможно, и о движении и трехмерности в живописи?

Но, может быть, это как раз те листы из его трактата о живописи, которые безвозвратно утеряны? Попробуем среди имеющихся записей найти хотя бы намеки на эти мысли и изыскания: «Разве не видишь ты, что глаз обнимает красоту всего мира? Он является начальником астрологии, он создает космографию, он советует всем человеческим искусствам и исправляет их, движет человека в различные части мира; он является государем математических наук, его науки-достовернейшие; он измерил высоту и величину звезд, он нашел элементы и их места. Он сделал возможным предсказание будущего посредством бега звезд, он породил архитектуру и перспективу, он породил божественную живопись. <...> Он - окно человеческого тела, через него душа созерцает красоту мира» (9).

Леонардо, о чем бы он ни писал, может быть точным и лаконичным подобно тексту формулы, а может достигать небывалых поэтических высот независимо от того, пишет ли он о научных изысканиях или рассуждает об искусстве.

Леонардо считал живопись наукой. Для него искусство и наука были неразделимы. Как мы теперь говорим: «Наука и искусство - две крайние грани в познании мира». Научная истина - это то, что уже познано или познаваемо, а в искусстве - многое, что еще неизвестно, что идет от интуиции, от догадки, от озарения, от образа. Как у Пушкина: «Сквозь магический кристалл».

Еще интересная запись Леонардо: «Мы ясно знаем, что зрение - это одно из быстрейших действий, какие только существуют; и одной точке оно видит бесконечно много форм и тем не менее понимает сразу лишь один предмет. Предположим случай, что ты, читатель, окидываешь одним взглядом всю эту исписанную страницу, и ты сейчас же выскажешь суждение, что она полна разных букв, но не узнаешь за это время, ни какие именно это буквы, ни что они хотят сказать; поэтому тебе необходимо проследить слово за словом, строку за строкой, если ты хочешь получить знание об этих буквах» (10).

«Похвала человеческому глазу», «глаз - окно человеческого тела», «зрение - одно из быстрейших действий»! Леонардо беспрестанно думает о зрении.
Читаем дальше: «<...> посредством линейной перспективы глаз без собственного движения никогда не сможет распознать расстояние до того объекта, который, находится между ним и другим предметом» (11).
Значит наш глаз все время находится в движении!
Но ведь движение происходит не только в пространстве, но и во времени. Этот вопрос также занимает его: «Хотя время и причисляют к непрерывным величинам, однако оно. будучи незримым и без тела, не целиком подпадает власти геометрии, <...> точка во времени должна быть приравнена мгновению, а линия имеет сходство с длительностью известного количества времени <...> и если линия делима до бесконечности, то промежуток времени не чужд такого деления» (12).

Очень интересна следующая его запись: «Напиши о свойстве времени отдельно от геометрии» (13).
К сожалению, мы никогда не узнаем, что он написал об этом, если вообще написал!

Незадолго до смерти очень больной и почти парализованный Леонардо с мучительными усилиями накладывал все новые и новые мазки на свою великую картину, ища. как придать лицу Джоконды все новые и новые противоречивые выражения, как достичь изменчивости выражения лица на одном и том же портрете, то есть изменчивости во времени!

И он нигде не написал про свое последнее открытие - чуда, как на неподвижном лице портрета выражение все время меняется!!

В настоящее время движениями глаз и зрительным восприятием заняты и биофизики, и физиологи, и психологи. Но к услугам ученых XX века электроника, инфракрасные лучи, лазерный луч, современные сверхчувствительные приборы. А у Леонардо да Винчи, кроме острого ножа, которым он препарировал глазное яблоко и зрительные нервы, идущие в мозг человека,- никаких приборов не было.

Но зато были гениальная наблюдательность, интуиция и логика мышления. И это позволило ему в своей мысли опередить человечество почти на пять веков!

Поскольку речь зашла о зрении, о зрительном восприятии - следует, видимо, рассказать в самых общих чертах о пути зрительных сигналов к мозгу и о переработке зрительной информации.
Нельзя объять необъятное - наука о зрительном восприятии настолько сложна и особенно в последние годы столь преуспела, что нам предстоит из всей этой лавины идей и фактов выбрать те немногие сведения, без которых мы не сможем понять - в чем же, с точки зрения современной науки, загадка Леонардо и что за феномен Джоконда?

Вся система получения и переработки зрительной информации может быть представлена, грубо говоря, в виде простой схемы: принятие сигнала - переработка его в электрические импульсы для передачи - переработка импульсов в образ. Это очень условная схема, ибо до сих пор нет ясности, как нервная система перерабатывает сигналы от внешних объектов во внутренний образ.

Чем-то такая схема очень условно напоминает принцип действия аппаратов, окружающих нас в нашей повседневной практике: телефон, телеграф, радиоприемник, телевизор.

Интересно, что большинство этих изобретений человечества сделало, может быть не ведая аналогии с устройством системы переработки информации у человека и животных, ибо телеграф, телефон и радио были изобретены еще в XIX веке и изобрели их люди, далекие от физиологии.

Каждый «кадр», спроектированный через хрусталик на сетчатку, воспринимается как мозаика из 125 миллионов элементов. Затем эта огромная информация сжимается почти в 150 раз и в мозг изображение передается одновременно по 800 тысячам нервов-проводов. Следовательно, изображение попадает в мозг сразу, целиком параллельно всеми своими элементами. Однако, по-видимому, наша система восприятия не в состоянии одновременно обработать такой объем информации.

Сперва происходит лишь первичная, достаточно грубая обработка, при этом, в частности, выделяются те элементы образа, которые наиболее важны,- именно их обегает глаз, помещая их в «фокус внимания» системы восприятия. Таким образом, на фоне параллельной системы, обрабатывающей все поле изображения сразу, действует последовательная система - фокус внимания,- воспринимающая фрагмент за фрагментом (фиксацию за фиксацией) наиболее информационно важные элементы. Именно эта вторая система определяет детали обобщенного образа, складывающегося в нашем сознании.

Одним из методов исследования восприятия глазом сложных объектов является запись движения глаза. Рассматривая что-либо, мы меняем точки фиксации, то есть точки объекта, на которых сосредоточивается наше внимание. Это достигается большей частью непроизвольными движениями глаз.

При рассматривании лица более всего внимание привлекают глаза, губы, нос, ибо эти части лица несут наибольшую информацию о человеке. Взгляд также может останавливаться на неожиданном и непонятном
Границы или контур объекта важны только в начале рассматривания при создании общего образа, а затем взгляд останавливается только на важнейших деталях.

При длительном рассматривании картины каждый наблюдатель снова и снова повторяет последовательность своего рассматривания, то есть снова и снова повторяет как бы одни и те же циклы.
Существует мнение, что во внутреннем образе объекта его элементы связаны между собой следами движений глаз от одного элемента к другому. Узнавание объекта происходит путем сличения его со следом, хранящимся в памяти, для чего проводится сличение всех его признаков. Если объект незнаком-достаточно сверить хотя бы один незнакомый признак.

Предполагается, что эти признаки организованы в структуру, условно называемую кольцом признаков.
Память состоит из двух частей: первая - информационная база, или банк данных - хранилище информации, вторая часть- механизм извлечения данных, хранящихся в информационной базе.
В целом процесс переработки информации в мозгу представляет собой постепенное преобразование и анализ специфических особенностей сигнала посредством сравнения.

Система памяти содержит не только ключ к распознаванию, но и сведения о только что интерпретированных событиях - поэтому имеет место ожидание предстоящих сообщений. Более того - ожидание все время меняется, по мере того как продвигается переработка сигнала.
Если признаки и ожидания хорошо сочетаются - картину легко интерпретировать.
Но если при выделении признаков ожидание не оправдывается, то наше восприятие не может подчиниться какой-то одной определенной интерпретации и воспринимаемый образ колеблется!
Память, регистрирующая результаты текущего анализа, извлекает сразу несколько вариантов образа, которые попеременно доминируют.

Концепция строения глаза, предложенная Леонардо да Винчи; эта концепция объясняет сохранение неперевернутого изображения законами оптики. Согласно его теории лучи от видимого предмета сначала преломляются водянистой влагой, а затем хрусталиком. Поэтому на задней поверхности они появляются в неперевернутом положении (лучи а и б на рисунке). Леонардо, как н другие исследователи прошлого, думал, что чувствующим органом является хрусталик (Из книги: Восприятие. Механизмы и модели. М., 1974, с. 20)

Современное представление о строении глаза. Перевернутость изображения вследствие преломления света хрусталиком представлялась явлением, наиболее трудным для понимания. Даже те исследователи, которые сознавали необходимость перевернутого изображения, приходили к заключению, что внутри глаза все-таки сохраняется правильное изображение, которое мы воспринимаем (Из книги: Восприятие. Механизмы и модели. М, 1974. с. 18-19)

Треугольник Пенроуза

Пересекающиеся поверхности 3 и 1 треугольника образуют в точке А узел типа Т. Это значит, что поверхность I лежит под поверхностью 3. Смотрим на точку В: там опять узел Т. образуемый поверхностями 3 и 4. Следовательно, поверхность 3 лежит под поверхностью 4. Переходим к точке С: опять такой же узел, значит поверхность 4 лежит под поверхностью 1. Но ведь мы только что убедились, что поверхность 4 не может быть под поверхностью 1, так как поверхность 4 лежит над поверхностью 3, а 3 - над 1. Следовательно, поверхность 4 должна находиться над поверхностью 1, а узел свидетельствует об обратном. Глаз спорит с логикой (Из книги: Демидов В. Как мы видим то. что видим? М.. 1979. с. 85-86)

Схема движения человеческого глаза по рисунку. А. Испытуемый рассматривал копию рисунка П. Клее (в упрощенном варианте). При ознакомлении с рисунком был обнаружен характерный путь обхода (Б и В). Тот же путь (Г и Д) появлялся у испытуемого каждый раз. когда он узнавал этот рисунок, просматривая серию знакомых и незнакомых рисунков того же типа. Е - схема пути обхода у данного испытуемого для данного рисунка (Из книги: Восприятие. Механизмы и модели. М-. 1974. с. 235).

Может быть, это как раз то, что происходит с нами, когда мы рассматриваем известный «треугольник Пенроуза»: все его фрагменты соединить невозможно - интерпретации отдельных фрагментов противоречат интерпретации целого. Вернее, целое не поддается интерпретации.
А может быть, и глядя на Джоконду, мы испытываем нечто подобное - ведь выражение ее лица все время меняется!
Так вернемся к Моне Лизе и ее творцу.

Прежде всего посмотрим, что же в те далекие времена Леонардо да Винчи знал о глазе, о зрении, о зрительном восприятии?
Предоставим слово ему самому: «Глаз, воспринимающий через очень маленькое круглое отверстие лучи предметов, расположенных за отверстием, воспринимает их всегда перевернутыми, и тем не менее зрительная сила видит их в том месте, где они действительно находятся. Происходит это от того, что названные лучи проходят через центр хрусталика, находящегося в середине глаза, и затем расходятся по направлению к задней его стенке. На этой стенке лучи располагаются, следуя предмету, их вызвавшему, и передаются оттуда по ощущающему органу общему чувству, которое о нем судит» (14).

При осмотре какого-либо объекта в движениях глаз обнаруживаются определенные закономерности. В одной из опытов объектом служила фотография головы Нефертити. При анализе записей движений глаз испытуемого создается впечатление, что путь движения взора образует довольно правильные циклы, а ие пересекает фигуру в различных случайных направлениях (Из книги: Восприятие. Механизмы и модели. М., 1974. с. 231)

И еще: «Общее чувство есть то. которое судит о вещах, данных ему другими чувствами. <...> И чувства эти приводятся в движение посредством предметов, посылающих изображения свои пяти чувствам, от которых передаются они воспринимающей способности, а от нее общему чувству, и оттуда, судимые, посылаются памяти, в которой, смотря по силе, сохраняются более или менее. Пять чувств следующие: зрение, слух, осязание, вкус, обоняние <...> То чувство быстрее в своем служении, которое ближе к воспринимающей способности: таков глаз, верховник и князь прочих<...>» (15).

Как точно установил он взаимосвязь при зрительном восприятии: окружающие предметы посылают свои подобия, то есть изображения, чувству: чувство, то есть глаз, передает их воспринимающей способности, то есть через сетчатку в зрительный нерв; воспринимающая способность посылает их общему чувству, то есть в мозг, и там же находится судящее чувство, то есть мышление, и все это сохраняется в памяти!
Только в одном великий Леонардо ошибся, считая, что изображение в глазу перевертывается в хрусталике вторично и попадает на сетчатку нормальным.

Что же еще понял Леонардо в системе фения, что позволило ему заставить зрителя его картины видеть различные выражения лица у Джоконды?

Он, видимо, понял, что глаза наблюдателя, смотрящего на картину, все время переходят от одной точки к другой. И что самая существенная информация о портрете содержится в его глазах, рте и в каких-то особенностях лица. Что глаза человека при рассматривании выбирают определенную последовательность элементов и неоднократно повторяют этот путь (цикличность). Что общее чувство (процесс мышления) управляет глазами при фиксации различных точек.

Поняв, вероятно, процесс рассматривания картины, Леонардо как бы предлагает зрителю ответы на его вопрошающие взгляды, как бы ведет зрителя по пути рассматривания лица Джоконды, по тому пути, по которому зритель пошел бы сам. И зная этот путь, Леонардо, видимо, заранее предполагает, какое впечатление получит зритель в конце каждого отрезка пути, и рассчитывает на это зрительное впечатление.
Почему же многие зрители, смотря на Джоконду, испытывают тревогу, беспокойство, а порой и страх?

Ответ на этот вопрос нам подскажут современные научные изыскания в области физиологии и психологии; вспомним о «кольце признаков» - в каждом звене кольца регистрируется какой-либо признак и движение глаз при фиксации; для опознавания объекта наблюдатель сличает его признаки с кольцом признаков в своей памяти. Сравнение - основной способ анализа.

Вероятно, когда сигнал, пришедший от видимого предмета, не совпадает с уже известными признаками, в головном мозгу начинается активность: сигналы начинают бить тревогу!
Так как в памяти имеются сведения об определенном интерпретированном образе, то, естественно, память как бы прогнозирует предстоящее повторение знакомого сообщения. Но если наши ожидания не оправдываются, если признаки повторного сообщения не совпадают, интерпретация изменилась - то воспринимаемый образ колеблется!

Может быть, некоторые зрители Джоконды испытывают беспокойство и страх потому, что вся последовательность восприятия в их зрительной системе не завершается единым образом? Ведь выражение лица Моны Лизы все время меняется!
И если зритель не может объяснить своего состояния, то вся зрительная система приходит в волнение и начинает помимо его сознания действовать на его психику!

Леонардо да Винчи очень много и подробно писал о том, как отразить на портрете различные человеческие чувства. Но он нигде не написал о «чуде» Джоконды.
И, может быть, он и не предполагал, что его открытие - меняющееся выражение лица на «статичном холсте» - кроме изумления и восхищения вызовет тревогу и беспокойство!

Что же касается ученых, физиологов и психологов, работающих в XX веке в области зрительного восприятия,- им также, видимо, не пришло в голову заняться феноменом Джоконды и объяснить этот феномен своими последними исследованиями. Во всяком случае об этом как будто нигде не сказано.

Итак, с вопросом - почему Джоконда так действует на зрителя - мы как будто разобрались. Но теперь возникает второй основной вопрос: как же достигнута эта изменчивость в ее лице?

Ответ будет несколько неожиданным: связала сегодняшнее понимание законов восприятия с картиной, написанной почти пять веков назад, автор детской книжки писательница Эмилия Борисовна Александрова!
Ее книжка «Когда оживают сосновые чешуйки» вышла в 1979 году в издательстве «Детская литература» и поэтому вряд ли попадется на глаза многим взрослым. В силу этого обстоятельства я позволю себе привести из нее довольно объемную цитату.

В главе «Еще одна фантазия на тему Леонардо» Александрова пишет о «чуде» Джоконды, о великом экспериментаторе Леонардо, о его преодолении неподвижности живописи. А далее идет совершенно невероятный анализ меняющегося выражения на лице Моны Лизы!

«Видевшим картину запомнились, вероятно, разноречивые губы Джоконды. Уголки их с одной стороны скорбно опущены, с другой - приподняты улыбкой. Более внимательный (а главное, долгий) наблюдатель подметит разноречивость правого и левого глаза (первый, чуть прищуренный, проницательно-недоверчив; второй - почти благожелателен, если бы не легкая хитроватая усмешка). Не ускользнет от него и тонкая беспокойная игра теней на лице. Тени как бы делят его на множество участков. Каждый участок, взаимодействуя с другими, порождает новые выражения.

Наиболее значительны те из них, что возникают при сочетании с пристальным взором Джоконды. <...> мефистофельский сарказм появляется тогда, когда переводишь взгляд с косой тени от носа на левое «благожелательное» око Моны Лизы. Та же тень, сочетаясь с правым глазом, порождает выражение пытливо-насмешливого вопроса. В выражении правого глаза, объединенного с тенью, примыкающей к правому уголку губ, мерещится холодный упрек <...> написав прекрасное в своей гармоничности лицо. Леонардо создал при этом предпосылки для его бесконечной динамики. Динамика возникает при зрительном синтезе разных участков изображения и, стало быть, зависит в какой-то степени и от глаза наблюдателя, который становится как бы соавтором живописца.

Но не слишком ли рисковал мастер, полагаясь на такое соавторство? Нет. Оно подсказано ему знанием зрительных восприятий. <...> Задумать такое <...> тем паче осуществить на столь головокружительном художественном уровне мог только один человек: Леонардо. Гениальный ученый и гениальный художник<...>» (16)

Ну что ж, мне думается, Александрова дала блистательный ответ на вопрос, как достигнута изменчивость в лице Джоконды!

Итак, две загадки Джоконды: первая в изменчивости ее выражения и вторая - в том. что эта изменчивость внушает зрителю тревогу, беспокойство и страх.- как будто разгаданы?

Во всяком случае, современная наука о зрительном восприятии, видимо, подтверждает правильность такого объяснения, а весьма скромно названная глава - «Еще одна фантазия на тему Леонардо» - заслуживает очень серьезного внимания!

Мне хочется закончить мое повествование одной из записей самого Леонардо, которая в большой степени относится к его колдовской Джоконде: «И ты, живописец, учись делать свои произведения так, чтобы они привлекали к себе своих зрителей и удерживали их великим удивлением и наслаждением». (17)

1. Леонардо да Винчи. Избранные произведения. М.-Л., 1935. т. I, № 397. е. 256 (далее цитаты из рукописей Леонардо да Винчи даются по этому изданию только с указанием тома, номера и страницы),
2. Там же. т. 2. с. 46.
3. Дживелегов А.К. Леонардо да Винчи. М.. 1974, с. 103.
4. Виппер Б.Р. Итальянский Ренессанс XIII -XVI веков. М.. 1977. т. 2. с. 96-98.
5. Т. 2, № 523. с. ПО.
6. Гуковский М. А. Леонардо да Винчи. М.. 1967. с. 165.
7. Гистев А. А. Леонардо да Винчи. М., 1984, с. 357.
8. Лосев А.Ф. Эстетика Возрождения. М.. 1978. с. 403.
9. Т. 2, № 472, с. 73.
10. Т. 2. № 515, с. 104.
11. Зубов В.П. Леонардо да Винчи. М.-Л., 1961, с. 168.
12. Т. I. № 100, с. 94.
13. Т. 1, № 101, с. 95.
14. Т. 1, № 321, с. 207.
15. Т. 1. № 436, с. 274-275.
16. Александрова Э.Б. Когда оживают сосновые чешуйки. М.. 1979, с. 124-126.
17. Т. 2. № 682, с. 192.

Нариньяни, Н.П. Последнее открытие Леонардо да Винчи // Панорама искусств. Вып. 12: [Сб. статей и публикаций] . - М.: Советский художник, 1989. - С. 276-285.

"Многие известные художники, начиная с Рембрандта и заканчивая Пикассо, страдали от косоглазия, на что указывают их автопортреты и другие карты. Как сегодня считают искусствоведы, косоглазие помогало им лучше писать картины, так как работа "неправильного" глаза подавлялась, и они видели мир в двумерном виде", — рассказывает Кристофер Тайлер (Christopher Tyler) из Городского университета Лондона (Великобритания).

В последние годы ученые начинают раскрывать самые неожиданные тайны истории, изучая то, как различные знаменитые исторические фигуры изображались их современниками в виде скульптур, картин и других памятников искусства, или описывались в хрониках.

К примеру, статуя апостола Петра рассказала медикам, что католический жест благословения двумя пальцами возник из-за того, что первосвященник страдал от повреждения локтевого нерва, а портрет Микеланджело раскрыл тайну того, как художнику удавалось творить, несмотря на прогрессирующий артроз кистей рук. Кристина, девушка-символ Америки с картины Эндрю Уайета, оказалась жертвой редчайшей болезни, синдрома Шарко-Мари-Тута.

Тайлер открыл еще один секрет классиков живописи, изучая все известные автопортреты и портреты Леонарда да Винчи, одного из самых успешных и знаменитых художников и изобретателей эпохи Возрождения.

Как отмечает офтальмолог, в отличие от других живописцев того времени, мы до сих пор точно не знаем, как на самом деле выглядел да Винчи - искусствоведы в той или иной степени сомневаются в достоверности всех автопортретов великого полимата, а также работ других художников, где он предположительно изображен.

Когда Тайлер увидел две подобные работы, картину "Спаситель Земли" и скульптуру "Давид", отлитую Андреа дель Верроккьо, он заметил одну общую черту, крайне необычную с точки зрения стандартов эпохи Возрождения.

И Иисус, и Давид, роль которых играл сам да Винчи, очень странным образом смотрели на окружающий мир. Изучив положение их глаз и вычислив позицию зрачка, британский врач обнаружил, что великий художник страдал от легкой формы косоглазия.

Левый глаз творца, как выяснил ученый, отклонялся наружу примерно на 10 градусов по сравнению с правым зрительным органом на каждой из этих работ. Это лишало его "трехмерного" бинокулярного зрения в те моменты, когда он не концентрировался, и заставляло щуриться при рассматривании далеких предметов.

Подобная особенность зрения да Винчи, как считает Тайлер, помогала ему "сверять" изображение на холсте или бумаге с реальной картиной окружающего мира, переключаясь между трехмерным и двумерным видением пространства. Этим может объясняться необыкновенная "глубина" его работ и отличное чувство перспективы, заключает офтальмолог.