Человек органами зрения воспринимает предметы в окружающем нас пространстве, благодаря их освещенности каким-либо источником света. В результате освещения мы видим предметы объемными, поскольку на их поверхности образуется градация светотени — светлая часть и темная. А как строят тени от предметов в перспективе? От чего зависит очертание падающей тени? Как влияет различное освещение на контур тени, падающей от предмета?
Сначала определим некоторые понятия, связанные с освещенностью предметов и передачей их объемной формы. Рассматривая окружающие предметы, легко заметить, что степень их освещенности различна. Наиболее светлыми бывают те поверхности, на которые лучи света падают под прямым углом, и яркость их усиливается при более близком положении источника освещения к объекту. С уменьшением угла наклона световых лучей к поверхности яркость ее освещенности ослабевает. Наиболее темной является та часть предмета, на которую лучи света не попадают совсем — это собственная тень.
Если освещен какой-либо плоскогранный предмет (рис 1, а), то переход от светлой части к теневой осуществляется четкой границей ребер. Если предмет имеет круглую форму (рис 1, б) то градация перехода от освещенной части к теневой осуществляется более мягко и плавно. Таким образом, градация светотени предмета выявляет его объемную форму.
Известно, что освещение может быть искусственным и естественным (природным). Искусственный источник света, как правило, расположен на близком расстоянии от предмета, и в теории перспективы его называют светящейся точкой, или факелом. Примером искусственного источника света являются электрическая лампочка в комнате, прожектор, фонарь на улице, софит на сцене, пламя свечи и спички и пр. При точечном (факельном) освещении пучок лучей направлен из одной точки.
Естественный, или природный, источник света — это Солнце и Луна. Они, как известно, находятся в бесконечности, поэтому световые лучи относительно друг друга расположены параллельно. Это освещение — солнечное.
Как же образуются собственная и падающая тени от предмета? Представим, что от источника света исходят световые лучи и падают на какую-либо плоскость.
На их пути находится непрозрачный предмет (шар), который задерживает эти лучи, поэтому часть плоскости остается неосвещенной. Это темное место называется падающей тенью. Поверхность предмета также разделяется на освещенную и затемненную части. Тот участок, на который падают световые лучи, определяет освещенную часть предмета. Затемненная часть, которая не освещена источником света, называется собственной тенью предмета.
В зависимости от формы объектов переход от светлой части к темной на плоскогранных предметах (например, куб) четко разграничен ребрами.
На предметах круглой формы (цилиндр, шар) тональный переход осуществляется постепенно. Собственные тени на предметах обычно изображают светлее падающих, из-за отраженных световых лучей от горизонтальной плоскости и от окружающей среды. По этой же причине верхняя часть собственной тени предмета немного темнее, чем нижняя.
Предметы с блестящими поверхностями в освещенной части имеют особенно яркое высветленное место — блик. С противоположной стороны освещенной поверхности в тени предмета расположен рефлекс. Он образуется в результате отраженного от окружающей стены света и находится в теневой части у контура предмета. Граница (контур) падающей тени тем четче, чем ближе источник света к предмету и чем меньше сама тень. Если по величине тень большая и вытянутая, то по мере ее удаления от предмета и источника освещения она ослабевает и ее контур становится расплывчатым.
Заметим, что предмет может быть освещен несколькими источниками света.
В этом случае общая наложенная часть двух падающих теней правой призмы от двух светящихся точек, полностью затемненная, будет полной тенью предмета. Несовпадающие части теней называются падающими полутенями. Они менее интенсивны по густоте и насыщенности тона, чем полная тень, поскольку лучи двух источников света освещают тень, образуемую каждым из них. При освещении левой призмы двумя источниками света образуются только неполные падающие тени, поскольку они не накладываются одна на другую.