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神秘的光学装置可能是扬·范·艾克用来描绘其杰作的

14 人参与  2021年09月24日 16:13  分类 : 科学新闻  评论

由对话 重建阿诺菲尼肖像的执行

上图:画家在绘画过程中的姿势

底部:从四个镜头获得的视图

学分:洛林大学,编导 几个世纪以来,佛兰德画家扬·范·艾克(约

1390-1441)一直困扰着艺术史学家

范艾克以他对透视的经验运用而闻名,然而许多人在他的空间表现中努力寻找几何连贯性

在他最著名的作品之一《阿诺菲尼画像》中,描绘了一对富有的意大利已婚夫妇,似乎不可能找到一个消失点——离观察者最远的点,一幅画中所有平行线在这个点相交

1905年,数学家卡尔·多赫尔曼在一篇期刊文章中证明,阿诺菲尼画像中的平行线不会向一个点会聚,而是向一个有许多消失点的圆形区域会聚

多赫尔曼的解释如今仍被广泛接受,但少数艺术史学家仍在继续寻找这幅画明显混乱背后的隐藏秩序

自20世纪90年代初以来,研究人员使用计算机分析来试图理解透视在绘画中的使用

但是阿诺菲尼画像继续给那些试图用算法分析它的人带来困难

目前的算法主要是为处理照片而设计的,没有考虑某些重要因素,即绘画中的平行线通常比照片中的更少

因此,计算机视觉专家通常不使用绘画作为测试对象

从左到右:J

G

1912年的克恩

埃尔金斯在1991年,和P

H

詹森和Z

2007年的拉特凯

荣誉:导演福尼 寻找范艾克的消失点 我们对范艾克工作的新研究考虑到了对平行线的公认理解中固有的不确定性,并提出了一种反向推理

计算机视觉中的一个众所周知的概念,反向方法依赖于一个被称为亥姆霍兹原理的心理学概念,它指出“我们立即感知不能归因于偶然的东西”,或者,用数学方法重新解释,“我们的算法将检测不能归因于偶然的东西。”

" 当亥姆霍兹原理应用于阿诺菲尼画像中消失点的概率图时,出现了令人惊讶的有序结构,包括沿着稍微倾斜的垂直轴周期性排列的四个主要点

在画家的其他作品中也发现了类似的结构,如《书房里的圣杰罗姆》、《卢卡·麦当娜》、《德累斯顿三联画》和《教堂里的麦当娜》

反证法在阿诺菲尼画像中的应用

左:消失点的概率图,考虑了提取边缘末端的不确定性(在右侧图像中以红色可见)

右图:逆序法在概率图中的应用

提取的边缘与其对应的消失点相关,而链接的颜色表示其一致性,从深蓝色(0)到浅黄色(1)

边缘被分成水平的条,在这里用白线标出

学分:洛林大学,编导 这些作品中的每一个都可以被分成几个等于消失点数量的水平条,每个条包含与一个特定点相关联的所有边

当这幅画被分成几部分时,我们可以看到范艾克的视角一点也不混乱

事实上,它们非常精确

“教堂里的圣母”这个案例特别有趣

这幅准微缩画只有14×31厘米,使用了非常精确的会聚线

更令人惊讶的是,在这幅画的上部发现的消失点的位置与教堂唱诗班画廊的半十边形几何形状完全一致

这是一个意想不到的发现,因为当时没有人知道如何根据消失点在三维空间中的方向将其放置在地平线上

我们基于这一发现的论点是,范艾克使用了一种光学设备来制作他的作品

教堂圣母像中消失点的重建

学分:洛林大学,编导 透视机 范艾克去世将近半个世纪后,达芬奇绘制了一个简化版的“透视机”

达芬奇的素描描绘了艺术家一边通过目镜凝视,一边用一块玻璃画出可见的物体

范·艾克的装置会更加精致,几个目镜沿着倾斜的轴等距排列,就像阿诺菲尼肖像中的消失点一样

使用它,他可以用碳墨一条一条(目镜接目镜)勾勒出现实的部分轮廓,然后在涂色之前将其转移到涂过底漆的木板上

玻璃窗格(可能是一面镜子)本身可以在其平面内移动,这样先前绘制的图像条的边缘可以与通过目镜看到的实际图像结合

这一关键步骤使画家能够在条纹之间产生平滑的过渡,这是肉眼难以察觉的

在下面的视频中,我们已经说明了这在实践中是如何工作的

1478-1519年《大西洋法典》中达芬奇的“透视机”

描绘我们所感知的现实 我们对阿诺菲尼肖像绘画的重建让我们看到了凡·艾克通过目镜看到的东西;例如,天花板在从下面看和从上面看之间的上升,这是他最终选择的一个(地板也是如此),也许是为了避免画的边缘变形

从光学的角度来看,画的边缘放大的透视变形在技术上并不是不正确的,但是我们并不习惯

这是因为与短距离人工透视或者可能通过玻璃窗格所能达到的效果相比,人眼的视野更受限制

对于阿诺菲尼肖像,我们的分析表明,放置在视轴两端的目镜之间的水平距离与成年男子瞳孔之间的距离相同

这是否是巧合取决于个人,但我敢打赌,这不是

我想象范艾克会交替地闭上他的左眼和右眼,观察这个动作如何影响他自己手的感知,然后决定为他的设备配备两种观察选项

关注重要的方面 关于阿诺菲尼的肖像,研究人员强调了在这个时代恰当地表现手和脚的重要性,无论是从象征还是美学的角度

虽然画中的大多数物体都是通过最前面的目镜的视角画一次,但我们的模型显示男性的脚和举手是用其他目镜画的

考虑到这幅画被分成不同厚度的长条,人们可能会认为范艾克把注意力集中在四个感兴趣的区域:天花板、男性形象的头和帽子、他举起的手和他的下半身

他似乎特别注意制作顾客的肖像,也许比周围的建筑更加注意

范艾克的多透镜装置很可能是从早期的单透镜装置进化而来的,就像达芬奇画的装置一样

这可能与需要在他的杰作根特祭坛画上制作一幅亚当的全身肖像相吻合,在此之前,他已经完成了几幅头肩肖像

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