印象派克劳德·莫奈的绘画如何欺骗我们的眼睛

克劳德莫奈在他的滑铁卢桥系列中使用了非常有限的调色板,但仍然可以唤起各种各样的氛围。 新的研究表明如何。

在20世纪之交的三次伦敦之旅期间,莫奈绘制了超过40版本的单一场景:泰晤士河上的滑铁卢大桥。 然而,莫奈的主要主题不是桥梁本身,而是场景的景观和氛围,以及短暂的光,雾和雾。

作为公认的山水画大师,莫奈是印象派运动的不可或缺的创始人,该运动采用了在场景中表达短暂感官效果的哲学。 纪念美术馆与卡内基艺术博物馆和伍斯特艺术博物馆合作,分析他在滑铁卢桥系列中使用的颜色莫奈颜料。

随着每一个 系列中的绘画,莫奈以当时科学家并不完全理解的方式操纵观众的感知。 现在,研究可以洞察视觉系统的复杂性,阐明莫奈的过程和他的工作的复杂性。

我们的眼睛和大脑如何协同工作让我们看到颜色?

罗切斯特大学光学教授,罗切斯特大学主任大卫威廉姆斯说,答案就是我们的眼睛如何吸收大脑所解释的光波长。 视觉科学中心.

在眼睛的视网膜中,有三种类型的视锥细胞:蓝色,它对短波长的光敏感; 绿色,中波长敏感; 和红色,长波长敏感。 这些三色信号“非常简单,但我们所经历的无数色调都来自这三种颜色,”威廉姆斯说,他的实验室在1990s中是第一个在活体人类视网膜上对所有三种视锥进行成像的人。并确定如何安排锥体。

从视网膜,信号沿着视神经传播到大脑后部的视觉皮层。 然后信号在视觉皮层和大脑的其他高级部分之间来回传递,包括那些涉及注意力,记忆,经验和偏见的部分。 大脑的工作是将眼睛的感官信息整合成碎片,形状和深度,并将它们构建成物体和场景。

印象派克劳德·莫奈的绘画如何欺骗我们的眼睛(图片来源:Mike Osadciw / U.Rochester)

视觉系统是如何变得如此复杂?

为了说明人类视觉系统的这种复杂性,Duje Tadin经常通过询问学生哪些更难:数学或视觉来开始他的感知课程?

大多数人都说数学。

“当然,这是一个棘手的问题,”大脑和认知科学教授塔丁说,他研究视觉感知的神经机制。 “数学对我们来说更难,因为我们的大脑投入很少,而大脑的一半用于感知。”以计算机为例。 计算机视觉计划仍然远远落后于人类可以做的事情,即使是最小的智能手机也能执行复杂的计算。 “那是因为数学是直截了当的,而且总是有正确的答案,”塔丁说。

“感知与大脑处理的其他方面密切相关。 您之前的经历,您的期望,您关注的方式,所有这些与感知无关的其他事情实际上会影响您对事物的看法。“

因此,人类的愿景是“一个巨大的重建过程,”Tadin实验室的前博士后研究员Woon Ju Park说。 “这使我们的感知有时与我们以外存在的物理世界不同。”

我们如何在3D画布上感知2D表单?

像莫奈这样的艺术家利用感知的方式之一是在二维画布上绘制三维场景。 Tadin说,这个过程类似于眼睛和大脑所做的过程:我们的眼睛是弯曲的,但基本上是一个三维世界被投射到上方 - 平坦的视网膜。

大脑必须连接点,将图像正面朝上,并提取缺少的第三维。 莫奈通过表现光线,阴影和对比度的元素来“哄骗”观众的大脑,以画出三维桥梁的“错觉”。

“你可能知道这是一种幻觉,但你的大脑会自动分组,并让你知道它是一个三维场景,”塔丁说。 莫奈描绘了更远的东西 - 比如滑铁卢桥系列中的烟囱 - 更小,更模糊,给人一种深度感。 大脑的分组功能还允许我们在看到莫奈个人的颜色笔触之前,看到桥梁,河流和烟囱的形状。

“我们视觉感知的目标不是让我们准确了解我们周围的环境,而是为我们提供最有用的图片,”塔丁说。 “最有用也最准确的并不总是一样的。”

我们如何看待莫奈的画作中的光线?

例如,物体的照明可以改变感知。 这是因为在观看物体时到达我们眼睛的是落在物体上的照明和物体本身的内在属性的组合,威廉姆斯说。 “你的大脑有一个真正的挑战,就是弄清楚这个物体的真实情况,即使到达你眼睛的东西根据照明方式的不同而根本不同。”

当您拍摄像白纸一样的物体时,它几乎总是被解释为白色 - 这种现象被称为颜色恒定 - 即使从纸张到达您眼睛的光线在颜色方面会有明显的不同,这取决于它是如何形成的照亮。 例如,如果你将纸张放在外面,它在晨光中,在白天中间仍会显得白皙,当太阳下山时,甚至会想“如果我们要对进入你眼睛的光进行客观测量在那些不同的情况下,他们会非常不同,“他说。

滑铁卢桥本身永远不会改变颜色,但莫奈通过混合颜色不同的颜色,色调(颜色的相对亮度或暗度)和强度(颜色的饱和度)来描绘日出,直射阳光和黄昏。

大脑能够在整个场景中进行照明清洗,整合信息并做出推论。 例如,如果所有物体都是蓝色的,那么大脑就能够推断它很可能是白天的蓝天。 威廉姆斯说,如果物体有偏红的物体,那么大脑就会发现日落很可能正在逼近。

最终,“莫奈的作品强调了同一场景的不同之处,取决于它的照明方式。 但是,任何具有正常色觉的人都会看到这个系列会知道:无论一天中的什么时候,这座桥都是灰色的砖,因为尽管有各种各样的照明条件,大脑已经进化出巧妙的技巧来估计物体的真实属性。我们通常会遇到。“

我们都以同样的方式看待同样的事情吗?

视觉科学家多年来研究的色彩恒定现象在几年前受到广泛关注 臭名昭着的衣服错觉在这种情况下,观看同一件连衣裙的人看到它是蓝色和黑色,白色和金色。 虽然这件衣服本身实际上是蓝色和黑色,但人们对衣服的照明方式做出了不同的假设,这反过来会导致对服装本身颜色的不同看法。

威廉姆斯说:“到目前为止,许多研究人员一直认为每个人的色觉正常都有或多或少相似。” “人们对这件衣服的诠释的显着差异对于视觉界的许多人来说真是令人大开眼界,没有任何双关语。”

关于颜色感知的另一件事是它是相对的:颜色随着它与周围其他颜色的相互作用而改变。 莫奈经常并排使用鲜明的不同颜色,而不是混合它们,这是一种利用同时对比的技术:当放置在不同颜色旁边时,相同的颜色会有所不同。

印象派克劳德·莫奈的绘画如何欺骗我们的眼睛(图片来源:Mike Osadciw / U.Rochester)

然后,粗糙的笔触每个都“像刺激我们眼睛的光点”,Park说。 “观众可以在大脑中使用他们自己的重建过程,将这些补丁整合到对他们有意义的连贯对象中。”

她说,当我们的眼睛和大脑努力拼凑出一个世界的凝聚力时,像莫奈这样的印象派艺术家能够做相反的事情,将一个场景解构为个别的笔触。 “莫奈将他的感性体验分解为不同的视觉处理基本单元,”包括颜色和形状,而不是专注于桥梁本身的对象。

这一系列伦敦雾中的八幅画作是纪念美术馆展览的核心 莫奈的滑铁卢大桥:愿景和过程.

来源: 罗切斯特大学

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