Закон Вебера-Фехнера, устанавливающий основную зависимость ощущения от возбуждения, показывает логарифмическую зависимость между тем и другим, когда ощущение пропорционально логарифму раздражения. В этой формулировке подразумевается возрастающий равноконтрастный ряд яркостей, на которые наш зрительный анализатор дает определенный сенсорный ответ, и этот ответ выражается логарифмической зависимостью. Это целесообразно с точки зрения биологической защиты нашего органа зрения. Связь возбуждения и сенсорного ответа на него может быть выражена кривой, показанной на илл.32.
По мере строго пропорционального увеличения яркости, ощущение ее прироста постепенно притупляется, и после определенной величины мы перестаем ощущать ее увеличение (В-const).
Илл.32 Логарифмическая зависимость между возбуждением и ощущением при восприятии равноступенного ряда возрастающих яркостей (в соответствии с законом Вебера-Фехнера).
Эта закономерность очень важна для понимания восприятия возрастающих яркостей объекта, но не менее важна и другая закономерность — та, которая выражает восприятие яркостей не самого объекта, а лишь его изображения. Двадцатипольная серая равноконтрастная шкала фирмы «Kodak», которая применяется при репродукционных работах, очень удобный измерительный инструмент, и мы много раз будем прибегать к ее помощи, но сейчас мы воспользуемся ею как аналогом черно-белого изображения, приведенного к ОВК, потому что именно таков полный контраст этой шкалы. Глядя на шкалу, мы должны отметить, что восприятие потемнения (а не только высветления, как в формуле Вебера-Фехнера) выражается другой, хотя и тоже логарифмической, кривой (илл.33).
Илл.33 Логарифмическая зависимость между возбуждением и ощущением при восприятии равноступенной серой шкалы (аналога реального объекта, имеющего ОВК).
То есть пропорциональное потемнение ощущается нами все менее внятно, пока не наступит момент, когда уже не важно, насколько следующее поле темнее предыдущего — они сливаются в одно сплошное черное. Другими словами, в изображении постоянный градиент контраста воспринимается нами как переменный, который постоянно уменьшается по логарифмическому закону от средней зоны яркости к самой темной до тех пор, пока ощущаемая разница между темными полями не станет меньше порога различимости, принятого в физиологической оптике.
По-видимому, полная характеристическая кривая нашего восприятия контраста должна выглядеть так, как показано на илл.34.
Илл.34 Изменение градиента ощущения при восприятии равноконтрастного объекта, имеющего интервал яркостей, значительно больший, чем величина ОВК.
В деталях объекта, которые при определенном уровне адаптации светлее, чем «белое» или темнее, чем «черное», отсутствуют и подробности и цвет. Что касается уровня адаптации зрения, то он зависит от величины освещенности объекта и распределения освещенности (света, тени, полутени, блики, рефлексы).
Эта кривая не имеет прямолинейного участка, т.е. пропорциональная передача возможна только в одной точке (или на весьма малом участке «Q»), а в остальных участках визуальный контраст убывает по логарифмическому закону, доходя до нуля в точке черного и точке слепимости (белого). Такая кривая соответствует определенному уровню адаптации и как бы передвигается по прямой «возбуждения» в зависимости от того, что находится в зоне нашего внимания и как адаптировался наш зрительный анализатор.
Данная модель, может быть, и не строго научна, но достаточно верно передает суть визуального восприятия контраста, что имеет большое значение для определения алгоритма экспонометрических расчетов, поскольку самое главное в этих расчетах — правильно соотнести визуальное восприятие контраста с восприятием (и передачей) этого контраста сквозным фотографическим процессом или другой воспроизводящей системой.
У многих создается иллюзия, что фотографический процесс — линеен, а зрение — не линейно, хотя линейность на прямолинейном участке фотографической характеристической кривой достигнута искусственно, путем математического преобразования прироста экспозиций, и единственно с целью упростить все графические построения и измерения. А глубокомысленные рассуждения об участках «недодержек» и «передержек», где якобы только и проявляется нелинейность фотографической передачи, еще больше запутывают дело.
Следует уточнить, что зависимость реакции от воздействия, стимула от возбуждения однозначны и для глаза, и для пленки, и для телевизионной трубки. Если воздействие возрастает в геометрической прогрессии, то реакция на него — лишь в арифметической, иначе как могли бы все эти системы воспроизводить изображение, пригодное для рассматривания глазом!
Интересно, что великие художники прошлого прекрасно чувствовали эту нелинейность восприятия контраста и сближенность тонов в тенях и светах. Они использовали ее как выразительное средство. Ван Гог насчитывал у Франса Хальса до 27 различных черных цветов, они нужны были Хальсу для того, чтобы за счет разницы в цветовых оттенках черного как бы увеличить пороговую различимость в глубоких тенях и получить в них как можно больше деталей. Разумеется, этот эффект воспринимается только нашим зрением, а не измерительным прибором (яркомером), который не покажет разницы в светлотах или, точнее сказать, в «темнотах» на картине Хальса. Надо сказать, что такая подмена яркостного контраста цветовым — явление довольно широко распространенное в изобразительном искусстве. Оно полностью основано на особенностях нашего восприятия, умело их учитывает и хорошо с ними координируется, хотя в живописи постимпрессионистов и особенно так называемого авангарда иногда становится доминирующим и даже назойливым выразительным средством.
Точно так же сближенность тонов в светах используется в живописи, начиная с Рембрандта. Дело в том, что эстетика барокко трактовала вселенную как темное пространство, и поэтому свет в картинах художников, кроме того, что он был светом от реальных источников, всегда имел и другой, метафизический смысл. С помощью светотени Рембрандт не только выделял наиболее важные места картины, но и определял временную последовательность ее восприятия. Когда подходишь, например, к картине «Возвращение блудного сына», то сначала обращаешь внимание на ярко освещенную часть картины, которая на миг как бы ослепляет и лишает способности видеть еще что-нибудь. Затем в полутьме постепенно начинаешь различать окружающие фигуры и, наконец, после адаптации глаза проникаешь в самую глубину теней и различаешь там все новые и новые детали.
С точки зрения законов светотехники есть определенная искусственность в рембрандтовском освещении, потому что при столь ярком освещении главных участков в реальной жизни не может быть такого темного окружения — рефлексов почти нет. (Отсутствует, кстати, и голубой цвет.) Но дело в том, что благодаря сжатости, сближенности тональных градаций в ярких светах психологически возникает ощущение некоторой пересвеченности, почти разбеливания за счет яркого света, хотя это ощущение только психофизиологическое и инструментально оно не подтверждается. Общий интервал яркостей в картине (от самых ярких до самых темных) ничем не отличается от большинства других картин, где есть оптимальный визуальный контраст.
Таким образом, налицо известное перераспределение тональностей, но оно не является творческим капризом автора, а основано на глубочайшем знании психологии и физиологии восприятия и используется это знание как материал для создания определенного эмоционального состояния, т.е. как выразительное средство. Рембрандт прекрасно ощущал величину оптимального визуального контраста как антропометрический модуль, о чем свидетельствуют его гравюры, кроме того, он великолепно использовал свойство нелинейности в восприятии контраста глазом.
Эжен Делакруа рассматривал светлые, почти белые места в картине как точки покоя, останавливаясь на которых, глаз получает как бы передышку. Вообще, разбеливание цвета в эстетике и технологии цветного изображения имеет громадное значение.
Величину оптимального визуального контраста нужно хорошо чувствовать: выбирая композицию кадра, определяя тональные соотношения «фигура-фон» и организуя освещение в кадре, чувствовать, что контраст кадра определенным образом соотносится с ОВК, поскольку им нельзя пренебрегать. Нужно или соблюдать оптимальный визуальный контраст, или сознательно его нарушать, точно зная при этом, чем мы жертвуем — деталями в тенях или деталями в светах, — потому что неопределенность в решении этого вопроса ведет к невыразительности изображения (илл.35,цв.).