ЧЕТВЕРТАЯ КНИГА О СВЕТЕ И ТЕНИ.
О форме падающих теней (188-191).
188.
Форма тени, отбрасываемой любым телом равномерной плотности, никогда не может быть такой же, как у тела, создающего ее. [Сноска: Ср. рисунок на табл. XXVIII, № 5.]
189.
Никакая падающая тень не может создать истинное изображение тела, которое отбрасывает ее на вертикальную плоскость, если только центр источника света не находится на равном расстоянии от всех краев этого тела.
190.
Если окно a b пропускает солнечный свет в комнату, солнечный свет увеличит размер окна и уменьшит тень человека таким образом, что когда человек заставит эту тусклую тень самого себя приблизиться к той, которая определяет реальный размер окна, он увидит тени там, где они входят в контакт, тусклыми и запутанными от силы света, перекрывающими и не позволяющими солнечным лучам проходить; эффект тени человека, отбрасываемой этим контактом, будет в точности таким, как изображено выше.
[Сноска: Едва ли возможно передать смысл этого предложения с абсолютной точностью; главным образом потому, что грамматическая конструкция дефектна в самой важной части — строке 4. На очень слабом оригинальном наброске тень касается верхней арки окна, и исправление, приведенное здесь, возможно, не оправдано.]
191.
Тень никогда не видится как имеющая равномерную глубину на поверхности, которая перехватывает ее, если только каждая часть этой поверхности не находится на равном расстоянии от светящегося тела. Это доказывается 7-м [положением], которое гласит: — Тень будет казаться светлее или сильнее, если она окружена более темным или более светлым фоном. И 8-м из этого [раздела]: — Фон будет местами темнее или светлее, в пропорции к тому, насколько он дальше от светящегося тела или ближе к нему. И: — Из различных точек, одинаково удаленных от светящегося тела, те будут всегда в самом высоком свете, на которые лучи падают под самыми маленькими углами: Очертание тени, падающей на неровности поверхности, будет видно со всеми контурами, подобными контурам тела, которое отбрасывает ее, если глаз помещен точно там, где был центр света.
Тень будет выглядеть самой темной там, где она дальше всего от тела, которое отбрасывает ее. Тень c d, отбрасываемая телом в тени a b, которое одинаково удалено во всех частях, не имеет равной глубины, потому что она видна на фоне переменной яркости. [Сноска: Сравните три диаграммы на табл. VI, № 1, которые в оригинале сопровождают этот раздел.]
Об очертаниях падающих теней (192-195).
192.
Края производной тени будут наиболее отчетливыми там, где она отбрасывается ближе всего к первичной тени.
193.
По мере того как производная тень становится дальше от первичной тени, тем больше падающая тень отличается от первичной тени. 194.
О ТЕНЯХ, КОТОРЫЕ НИКОГДА НЕ ЗАКАНЧИВАЮТСЯ.
Чем больше разница между источником света и телом, освещаемым им, при условии, что источник света больше, тем более расплывчатыми будут очертания тени этого объекта.
Производная тень будет наиболее запутанной к краям ее перехвата плоскостью, где она наиболее удалена от тела, отбрасывающего ее.
195.
Что является причиной, которая делает очертания тени расплывчатыми и запутанными?
Возможно ли придать четкие и определенные очертания краям теней.
Об относительном размере теней (196, 197). 196.
ТЕЛО, КОТОРОЕ БЛИЖЕ ВСЕГО К ИСТОЧНИКУ СВЕТА, ОТБРАСЫВАЕТ САМУЮ БОЛЬШУЮ ТЕНЬ, И ПОЧЕМУ? Если объект, помещенный перед единственным источником света, находится очень близко к нему, вы увидите, что он отбрасывает очень большую тень на противоположную стену, и чем дальше вы удаляете объект от источника света, тем меньше будет изображение тени.
ПОЧЕМУ ТЕНЬ, БОЛЬШАЯ, ЧЕМ ТЕЛО, КОТОРОЕ ЕЕ ПРОИЗВОДИТ, СТАНОВИТСЯ НЕСООТВЕТСТВЕННОЙ. Несоответствие тени, которая больше тела, производящего ее, происходит из-за того, что источник света меньше тела, так что он не может находиться на равном расстоянии от краев тела [Сноска 11: Г. ЛЮДВИГ в своем издании старых копий в Ватиканской библиотеке — в которые эта глава включена под № 612, 613 и 614 — изменяет этот отрывок следующим образом: quella parte ch'e piu propinqua piu cresce che le distanti, хотя ватиканская копия согласуется с оригинальной рукописью в наличии distante в первом и propinque во втором месте. Это предполагаемое исправление кажется мне инвертирующим факты. Предположим, например, что на табл. XXXI № 3 f — это место, где находится источник света, освещающий представленную там фигуру, и что линия позади фигуры представляет стену, на которую падает тень фигуры. Очевидно, что в этом случае ближайшая часть, в данном случае нижняя часть бедра, очень мало увеличивается в тени, а более удаленные части, например голова, увеличиваются больше.]; и части, которые наиболее удалены, делаются больше, чем более близкие части, по этой причине [Сноска 12: См. Сноску 11].
ПОЧЕМУ ТЕНЬ, КОТОРАЯ БОЛЬШЕ ТЕЛА, ВЫЗЫВАЮЩЕГО ЕЕ, ИМЕЕТ ПЛОХО ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ОЧЕРТАНИЯ.
Атмосфера, которая окружает источник света, почти как сам свет по яркости и цвету; но чем дальше, тем больше она теряет это сходство. Объект, который отбрасывает большую тень и находится близко к источнику света, освещается как этим светом, так и светящейся атмосферой; следовательно, этот рассеянный свет придает тени плохо определенные края.
197.
Светящееся тело, которое имеет длинную и узкую форму, придает более запутанные очертания производной тени, чем сферический источник света, и это противоречит следующему положению: Тень будет иметь свои очертания более четко определенными в той пропорции, в какой она ближе к первичной тени или, я должен сказать, к телу, отбрасывающему тень; [Сноска 14: Буквенное обозначение относится к нижней диаграмме, табл. XLI, № 5.] причина этого — удлиненная форма светящегося тела a c и т. д. [Сноска 16: См. Сноску 14].
Эффекты на падающие тени от тона фона. 198.
О ВИДОИЗМЕНЕННЫХ ТЕНЯХ.
Видоизмененные тени — это те, которые отбрасываются на светлые стены или другие освещенные объекты.
Тень выглядит самой темной на светлом фоне. Очертания производной тени будут четче, если они ближе к первичной тени. Производная тень будет наиболее определенной по форме там, где она перехватывается, где плоскость перехватывает ее под наиболее равным углом.
Те части тени будут казаться самыми темными, напротив которых находятся более темные объекты. И они будут казаться менее темными, когда они обращены к более светлым объектам. И чем больше светлый объект напротив, тем больше тень будет осветлена.
И чем больше поверхность темного объекта, тем больше он будет затемнять производную тень там, где она перехватывается.
Спорное положение. 199.
О МНЕНИИ НЕКОТОРЫХ, ЧТО ТРЕУГОЛЬНИК НЕ ОТБРАСЫВАЕТ ТЕНИ НА ПЛОСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ.
Некоторые математики утверждали, что треугольник, основание которого обращено к свету, не отбрасывает тени на плоскость; и это они доказывают, говоря [5], что ни одно сферическое тело, меньшее, чем источник света, не может достичь середины с тенью. Линии лучистого света — это прямые линии [6]; поэтому, предположим, что источник света — g h, а треугольник — l m n, и пусть плоскость будет i k; они говорят, что свет g падает на сторону треугольника l n, и часть плоскости i q. Таким образом, опять же h, подобно g, падает на сторону треугольника l m, а затем на m n и плоскость p k; и если вся плоскость таким образом обращена к источникам света g h, очевидно, что треугольник не имеет тени; и то, что не имеет тени, не может ее отбросить. Это в данном случае кажется правдоподобным. Но если треугольник n p g не освещался двумя источниками света g и h, а i p и g, и k, ни одна сторона не освещена более чем одним единственным источником света: то есть i p невидима для h g, и k никогда не будет освещена g; следовательно, p q будет в два раза светлее, чем две видимые части, которые находятся в тени.
[Сноска: 5-6. Этот отрывок настолько неясен, что было бы опрометчиво предлагать объяснение. По-видимому, было опущено несколько слов.]
Об относительной глубине падающих теней (200-202).
200.
Точка находится в наибольшей тени, когда на нее падает большое количество затемненных лучей. Точка, которая получает лучи под самым широким углом и затемненными лучами, будет в наибольшей тьме; a будет в два раза темнее, чем b, потому что она происходит из в два раза большего основания на равном расстоянии. Точка наиболее освещена, когда на нее падает большое количество светящихся лучей. d — это начало тени d f, и окрашивает c лишь немного; d e — это половина тени d f и дает более глубокий тон там, где она отбрасывается в b, чем в f. И все затененное пространство e придает свой тон точке a. [Сноска: Диаграмма, упомянутая здесь, находится на табл. XLI, № 2.]
201.
A n будет темнее, чем c r, в пропорции к количеству раз, которое a b входит в c d.
202. Тень, отбрасываемая объектом на плоскость, будет меньше в той пропорции, в какой этот объект освещается более слабыми лучами. Пусть d e будет объектом, а d c — плоской поверхностью; количество раз, которое d e войдет в f g, дает пропорцию света в f h к d c. Луч света будет слабее в пропорции к его расстоянию от отверстия, через которое он падает.
ПЯТАЯ КНИГА О СВЕТЕ И ТЕНИ.
Принципы отражения (203, 204). 203.
О ТОМ, КАК ДОЛЖНЫ БЫТЬ ОПРЕДЕЛЕНЫ ТЕНИ, ОТБРАСЫВАЕМЫЕ ОБЪЕКТАМИ.
Если объект — гора, изображенная здесь, а источник света находится в точке a, я говорю, что от b d, а также от c f не будет света, кроме как от отраженных лучей. И это происходит из-за того, что лучи света могут действовать только по прямым линиям; и то же самое происходит со вторичными или отраженными лучами.
204.
Края производной тени определяются оттенками освещенных объектов, окружающих светящееся тело, которое производит тень.
О реверберации. 205.
О РЕВЕРБЕРАЦИИ. Реверберация вызывается телами яркой природы с плоской и полунепрозрачной поверхностью, которые, когда свет ударяет в них, отбрасывают его обратно, подобно отскоку мяча, к прежнему объекту.
ТАМ, ГДЕ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ОТРАЖЕННОГО СВЕТА.
Поверхности всех плотных тел заняты светом и тенью в различной степени. Свет бывает двух видов: один называется собственным, другой — заимствованным. Собственный свет — это тот, который присущ пламени огня, свету солнца или атмосферы. Заимствованный свет — это отраженный свет; но возвращаясь к обещанному определению: я утверждаю, что это световое отзвучие не создается теми частями тела, которые обращены к затемненным объектам, таким как затененные места, поля с травой различной высоты, леса, будь то зеленые или голые; в них, хотя та сторона каждой ветви, которая обращена к собственному свету, имеет долю этого света, тем не менее тени, отбрасываемые каждой ветвью в отдельности, а также тени, отбрасываемые одной ветвью на другие, столь многочисленны, что в конечном итоге получается так много тени, что свет не имеет никакого значения. Следовательно, объекты такого рода не могут отбрасывать никакого отраженного света на противоположные объекты.
Отражение на воде (206, 207). 206.
ПЕРСПЕКТИВА.
Тень или объект, отраженный в движущейся воде, то есть в мелких волнах, всегда будет больше внешнего объекта, который его создает.
207.
Невозможно, чтобы объект, отраженный на воде, соответствовал по форме отражаемому объекту, поскольку центр глаза находится над поверхностью воды.
Это ясно показано на приведенном здесь рисунке, который демонстрирует, что глаз видит поверхность a b и не может видеть ее в l f и в r t; он видит поверхность изображения в r t и не видит ее в реальном объекте c d. Следовательно, увидеть ее невозможно, как было сказано выше, если только сам глаз не расположен на поверхности воды, как показано ниже [13].
[Сноска: A означает ochio (глаз), B — aria (воздух), C — acqua (вода), D — cateto (катет). — В оригинале рукописи вторая диаграмма помещена под строкой 13.]
Эксперименты с зеркалом (208-210). 208.
ЗЕРКАЛО.
Если освещенный объект такого же размера, как светящееся тело и как то, в котором отражается свет, то количество отраженного света будет находиться в такой же пропорции к промежуточному свету, в какой этот второй свет находится к первому, если оба тела гладкие и белые.
209.
Опишите, почему ни один объект не имеет своего ограничения в зеркале, а только в глазу, который видит его в зеркале. Ибо если вы смотрите на свое лицо в зеркале, часть подобна целому, поскольку часть находится повсюду в зеркале, а целое находится в каждой части того же зеркала; и то же самое верно для всего изображения любого объекта, помещенного напротив этого зеркала, и т. д.
210.
Ни один человек не может увидеть изображение другого человека в зеркале на его надлежащем месте по отношению к объектам; потому что каждый объект падает на [поверхность] зеркала под равными углами. И если один человек, который видит другого в зеркале, не находится на прямой линии с изображением, он не увидит его там, где оно действительно падает; а если он встанет на эту линию, он закроет другого человека и поместит себя на место, занимаемое его изображением. Пусть n o будет зеркалом, b — глазом вашего друга, а d — вашим собственным глазом. Глаз вашего друга покажется вам в a, а ему покажется, что ваш находится в c, и пересечение зрительных лучей произойдет в m, так что любой из вас, коснувшись m, коснется глаза другого человека, который будет открыт. И если вы коснетесь глаза другого человека в зеркале, ему покажется, что вы касаетесь своего собственного.
Приложение: — О тенях в движении (211, 212). 211.
О ТЕНИ И ЕЕ ДВИЖЕНИИ.
Когда два тела, отбрасывающие тени, одно перед другим, находятся между окном и стеной с некоторым пространством между ними, тень тела, которое находится ближе всего к плоскости стены, будет двигаться, если тело, ближайшее к окну, привести в поперечное движение поперек окна. Чтобы доказать это, пусть a и b будут двумя телами, помещенными между окном n m и плоской поверхностью o p с достаточным пространством между ними, как показано пространством a b. Я говорю, что если тело a переместить к s, тень тела b, которая находится в c, переместится к d.
212.
О ДВИЖЕНИИ ТЕНЕЙ.
Движение тени всегда быстрее, чем движение тела, которое ее создает, если источник света неподвижен. Чтобы доказать это, пусть a будет светящимся телом, b — телом, отбрасывающим тень, а d — тенью. Тогда я говорю, что за то время, пока твердое тело перемещается из b в c, тень d переместится в e; и эта пропорция в быстроте движений, совершенных за один и тот же промежуток времени, равна пропорции в длине пройденного пространства. Таким образом, при заданной пропорции пространства, пройденного телом от b до c, к пространству, пройденному тенью от d до e, пропорция в быстроте их движений будет такой же.
Но если светящееся тело также находится в движении со скоростью, равной скорости твердого тела, то тень и тело, которое ее отбрасывает, будут двигаться с равной скоростью. А если светящееся тело движется быстрее, чем твердое тело, движение тени будет медленнее, чем движение тела, отбрасывающего ее. Но если светящееся тело движется медленнее, чем твердое тело, то тень будет двигаться быстрее, чем это тело.
ШЕСТАЯ КНИГА О СВЕТЕ И ТЕНИ.
Эффект лучей, проходящих через отверстия (213, 214). 213.
ПЕРСПЕКТИВА.
Если вы пропустите солнечные лучи через отверстие в форме звезды, вы увидите прекрасный перспективный эффект в том месте, куда падают солнечные лучи.
[Сноска: В этой и следующих главах рукописи C соблюден порядок оригинальной нумерации страниц, который указан в скобках. Леонардо сам лишь изредка прорабатывал предмет этих положений. Место, оставленное для этой цели, иногда использовалось для совершенно других материалов. Даже многочисленные диаграммы, большинство из которых очень тонко набросаны, снабжены буквами и цифрами, встречающиеся на этих страницах, почти никогда не объясняются, за исключением тех немногих, которые приведены здесь.]
214.
Никакое маленькое отверстие не может настолько изменить схождение световых лучей, чтобы предотвратить на большом расстоянии передачу истинной формы светящегося тела, вызывающего их. Невозможно, чтобы световые лучи, проходящие через параллельную [щель], не отображали форму тела, вызывающего их, поскольку все эффекты, производимые светящимся телом, являются [по сути] отражением этого тела: Луна, имеющая форму лодки, если ее свет проходит через отверстие, отображается на поверхности [на которую она падает] как объект в форме лодки. [Сноска 8: В рукописи после этого вопроса оставлено пустое место.] Почему глаз видит тела на расстоянии большими, чем они измеряются на вертикальной плоскости?.
[Сноска: Эта глава, взятая из другой рукописи, может, в виде исключения, быть помещена здесь, так как она относится к тому же предмету, что и предыдущий раздел.]
О градации теней (215, 216).
215.
Хотя ширина и длина света и тени будут уже и короче при сокращении, качество и количество света и тени не увеличиваются и не уменьшаются.
[3] Функция тени и света, когда они уменьшаются из-за сокращения, будет заключаться в том, чтобы отбрасывать тень и освещать противоположный объект в соответствии с качеством и количеством, в которых они падают на тело.
[5] По мере того как производная тень ближе к своим предпоследним конечностям, тем глубже она будет казаться, g z за пересечением обращена только к части тени [отмеченной] y z; это через пересечение забирает тень от m n, но по прямой линии она забирает тень a m, следовательно, она в два раза глубже, чем g z. Y x через пересечение забирает тень n o, но по прямой линии тень n m a, следовательно, x y в три раза темнее, чем z g; x f через пересечение обращена к o b, а по прямой линии к o n m a, следовательно, мы должны сказать, что тень между f x будет в четыре раза темнее, чем тень z g, потому что она обращена к в четыре раза большей тени.
Пусть a b будет стороной, где находится первичная тень, а b c — первичный свет, d будет местом, где он перехватывается, f g — производная тень, а f e — производный свет.
И это должно быть в начале объяснения.
[Сноска: В оригинальной рукописи текст № 252 предшествует приведенному здесь. В тексте № 215 есть пустое место около четырех строк между строками 2 и 3. Диаграмма, приведенная на табл. VI, № 2, помещена между строками 4 и 5. Между строками 5 и 6 есть еще один пробел около трех строк, и одна строка оставлена пустой между строками 8 и 9. Читатель найдет смысл всего отрывка гораздо более ясным, если сначала прочитает заключительные строки 11—13. Сравните также строку 4 № 270.]