Самая дорогая картина в мире изображает стеклянную сферу с любопытными оптическими свойствами. Программисты выяснили, что хотел нам показать великий да Винчи.
В 2017 году картина "Спаситель мира" была продана на аукционе Кристис в Нью-Йорке за 450 миллионов долларов, что сделало её самой дорогой картиной в мире. Считается, что это полотно является одним из немногих сохранившихся да наших дней работ Леонардо да Винчи, хотя многие специалисты это по-прежнему оспаривают.
Но сейчас не об этом. Есть еще одна загадка.
На картине изображен Иисус Христос, держащий стеклянный шар, представляющий небесную сферу небес. Такая сфера должна действовать как выпуклая линза, увеличивая и искажая все, что находится позади нее. Тем не менее, одежды Христа не искажены и не увеличены, что длительное время вызывало вопросы у искусствоведов и специалистов, потому что Леонардо хорошо знал, как стекло преломляет свет. Действительно, его дневники полны изображений того, как свет отражается и преломляется от различных предметов. И, естественно, возникает вопрос почему он нарисовал шар таким образом? Что он хотел этим сказать?
Сегодня, благодаря работе Марко Ляна и его коллег из Калифорнийского университета в Ирвине, мы получаем очень интересную интерпретацию этой загадки. Исследователи использовали компьютерную графику для воспроизведения сцены в трехмерном изображении, а затем изучили, как должен преломляться свет через шары разного типа.
Сравнив модели с оригиналом, они пришли к выводу, что сфера вообще не является твердой. Вместо этого они показывают, что картина представляет собой реалистичное изображение полой сферы с радиусом в 6,8 сантиметра, но толщиной всего 1,3 миллиметра.
Сначала немного предыстории. Обратный рендеринг, который использовали ученые — это метод компьютерной графики, изначально разработанный для создания виртуальных сцен путем имитации физики светового потока. Одна из целей этого метода - лучше имитировать появление прозрачных и полупрозрачных объектов из стекла или воды. Процесс начинается с создания трехмерной модели, включающей текстуру и структуру всех объектов, с которыми взаимодействует свет. Сцена также должна включать источник света и точку обзора. Затем алгоритм трассировки лучей отображает, как свет освещает сцену, если смотреть с точки обзора.
Лян и коллеги начали с воссоздания виртуальной версии картины. Они изобразили геометрию сцены, используя грубое приближение тела субъекта вместе с более подробным изображением шара и руки, которая его держит.
Они оценили диаметр шара в 6,8 см исходя из соотношения с размером руки, а расстояние шара от тела примерно в 25 см. Они также уточнили геометрию руки, удерживающей шар, чтобы она мягко касалась шара, используя для этого программное обеспечения для 3D-моделирования и анимации.
Изучив тени на картине, команда пришла к выводу, что объект освещался сильным направленным источником света сверху, а также общим рассеянным освещением. В то же время они подсчитали, что точка обзора на снимке находится на расстоянии около 90 см от объекта.
Подготовив виртуальную сцену, они сравнили характеристики твёрдого тела и полого шара. Единственным способом, которым удалось воспроизвести оригинальную картину был полый шар. Кроме того, полый шар искажает фон особым образом. Например, прямая линия, проходящая через центр шара, не искажается. Напротив, прямые линии, которые не проходят через центр шара, искажаются таким образом, что на его краю возникает разрыв.
На картине одежды Христа сложены так, что за сферой, кажется, проходят пять линий. Однако четыре линии имеют веерообразное расположение, сходящееся в центре шара. Следовательно, в восстановленном изображении или в оригинале нет разрыва.
Однако пятая складка не следует этому образцу, и восстановленное изображение демонстрирует явный разрыв. Художник размыл эту часть картины, где складка входит в сферу. Это убедительно говорит о том, что он осознавал, как полая сфера искажает прямые, проходящие за ней.
Команда также экспериментировала с изменением толщины полого шара, результаты показали, что он не мог быть толще чем 1,3 мм.
Интересный вопрос заключался в том, имел ли Леонардо доступ к нужным материалам, источникам света и, главное, к необходимым знаниям оптики для правильного написания этого полотна. Что касается оптики, Лян и его коллеги изучили дневники Леонардо и считают, что оптику он точно знал. Полые стеклянные шары были хорошо известны в то время, и они изображены на многих картинах той эпохи. А художники эпохи Возрождения были экспертами в воссоздании условий освещения.
Поэтому Лян и его коллеги уверены в своем заключении:
Оптически точное воспроизведение, соответствующее изображению картины, действительно возможно с использованием материалов, источников света и научных знаний, доступных Леонардо да Винчи около 1500 года, время когда создавалась эта картина.
Конечно, команда исследователей из Калифорнии не первая, кто предположил, что сфера на «Спаситель мира» пустая. Два года назад американский биограф Уолтер Айзексон в работе, посвященной да Винчи, выразил мнение, что художник пытался наделить Христа и его шар "чудесными свойствами", отметив, что если бы он точно передал искажения, то ладонь позади сферы была бы уменьшенной или увеличенной.
Тем не менее, Лян и его команда первыми показали и смогли аргументировать, что картина представляет собой реалистичное изображение полого шара, а не сплошного.
Что это дает? Это может стать дополнительным аргументом в споре об авторстве полотна, поскольку известно, что живописец и изобретатель занимался изучением оптики.