Optika a geometrie fotografického obrazu

Reprezentace architektonické formy ve fotografii od pojetí světla a prostoru na hranici obrazové interpretace Téma disertační práce: Praktické využití teorie obrazové interpretace architektonické formy ve fotografii Ústav teorie a a dějin architektury Školitel: prof. Ing. arch Matúš Dulla, Csc. Řešitel: MgA. Václav Šedý, e-mail: [email protected] FA ČVUT 2016 „Vidění není pouze mechanické zaznamenavání jednotlivých prvků, je zároveň porozumění jejich významovým souvislostem..“ Rudolf Arnheim, Art and Visual Perception Fotografie a prostor Základy fyziologie lidského vidění, optická projekce trojrozměrného prostoru do plochy a přímý definovatelný vztah mezi realitou a fotografickým obrazem jsou základními principy, které otevírají cestu k vyjadřovacím možnostem fotografie a interpretaci architektonické formy. Nutnost poznání principů optického zobrazení reality ve fotografii, vedoucí ke vzniku a uplatnění fotografické estetiky se proto jeví jako nezbytný krok k vědomému užití fotografie a virtuálního obrazu v architektonické tvorbě. Přesně definovaný bod záběru, světlo a stín, tonální charakter fotografie a jejich vzájemné vztahy jsou předmětem následujicího studia. Optika a geometrie fotografického obrazu Chiasma opticum: zraková dráha lidského organismu, Alhazen (1083) Technologický vývoj a uplatňování digitálních technik v procesu architektonické tvorby dovoluje nové virtuální ztvárnění architektonického projektu a vytváří dojem, že dochází k zásadním změnám v přístupu k obrazové reprezentaci architektonického tvorby. Významnou funkci v tomto, přestože virtuálním procesu, nadále nese fotografický obraz, vycházející z fyzikálních zákonů, který dovoluje nejvěrnější spojení mezi trojrozměrnou realitou a obrazovou plochou. Přestože zásadní objevy lidského vidění, optiky a studia perspektivy byly vypracovány do poloviny 17. století, kdy došlo ve vědeckém přístupu ke spojení fyziologie, optiky, astronomie a matematiky, je nezbytné se vrátit k vývoji poznání obrazového vnímání reality. Vědecké poznatky optických zákonitosti, technické objevy a myšlenkový a filozofický rozvoj vedou až k dnešnímu chápání digitálního obrazu, jenž postupně přináší s sebou estetické změny obrazové reprezentace skutečnosti. Rozsah světelných jasů v obraze Prostor, bod místa záběru a výsledný obraz Geometrická projekce perspektivy pomocí optiky vyvolala nutnost zabývat se systematickým studiem tonálního přenosu světel a stínů, jejíchž interpretace zůstává v malbě výsledkem empirických zkušeností malíře, zatímco u fotografie vyžaduje schopnost podrobit možnosti fotografické techniky estetickému záměru. Se zdokonalením projekce obrazu pomocí camery obscury, v době kdy docházelo k matematickému definování optických zákonitostí pomoci geometrie a matematiky, dílo malíře Jana Vermeera (1632–1675) a dalších holandských malířů, vytváří dojem, že k jeho vzniku došlo pomocí optické projekce, aby bylo možné i bez citlivých fotografických materiálů na světlo zachytit realistickou přesnost detailů. Jejich malby nesou již znaky rodící se nové obrazové estetiky vlastní fotografii. Zachycení obrazu na citlivou vrstvu, přes nesčetné dílčí pokusy, bylo dosaženo až v devatenáctém století, kdy se podařilo nejen zachytit ale i poprvé stabilizovat černobílý fotografický obraz. Fotografie na rozdíl od kresby a malby přináší s sebou omezenou šířku záběru danou formátem snímku a délkou užitého objektivu. Toto dané a zdánlivé omezení, dovoluje vznik nových výtvarných vztahů mezi obsahem zachyceného fotografického obrazu a jeho výřezem. Výsledná fotografie je vždy podmíněna pohledem z jediného přesně definovaného místa a je výsledkem geometricky definovatelných vztahů mezi objektivem a fotografovanými formami. Vzájemné prostorové návaznosti mezi místem pohledu a obrazovou projekcí na citlivou vrstvu, vytváří obraz podobný odrazu v zrcadle. Tři rozměry prostoru jsou viděny v odrazu plochy a ztrácí prostorovou dimenzi. Tato transformace prostoru dává vzniknout interpretační estetice, ve které je rozhodující role světla a stínu. Popsané znaky, které podmiňují nezaměnitelný charakter fotografie, odlišují fotografický obraz od kresby a malby, které sice podléhají poznaným prostorovým zákonitostem, ale zároveň je využívají k odlišné výtvarné interpretaci prostoru. Fotografii nelze ale vnímat pouze jako mechanický záznam nebo odraz skutečnosti, protože o výběru místa záběru a světelných podmínkách vnikajícího snímku rozhoduje autor na základě své výtvarné a kulturní zkušenosti. Fotografie stejné fotografované scény různých autorů se mohou proto od sebe výrazně lišit a nemůžeme je přes jejich technický charaker považovat za objektivní. Poznání těchto základních principů a zákonitostí otevírá cestu fotografické reprezentace neočekávaných prostorových vztahů forem, světel a stínů v architektuře, s kterou se fotografie pro svůj vědeckotechnický charakter dělí o podobné geometrické pojetí prostoru. První dochovaná fotografie Nicéphore Niépce: Pohled z okna v Le Gras, 1826 “Alegorie malířství”, Jan Vermeer 1666, obraz předznamenavající fotografickou estetiku Alhazen (Muhammad ibn al-Hasan ibn al-Hajtham), pokusy se svíčkou Alhazen a vědecké poznání Srovnání perspektivy architektonické kresby s realitou Florencie 1421, Filippo Brunelleschi Světelný kontrast zobrazené scény Fotografická technika přináší s sebou širokou problematiku zvládnutí jasů fotografované scény, přesahující tonální možnosti výsledné fotografie. Počáteční omezení fotografie pouze na černobílý obraz přináší s sebou zároveň objev estetického významu černobílé tonální stupnice, spektrálně vycházející z barev a jasů předlohy, která dovoluje nahlížet na fotografické snímky zbavené barevné informace jako na novou možnost obrazové interpretace reality. Černobílé fotografické znázornění se stává proto nástrojem obrazové analýzy, která vede k možnosti odlišného a vnímání tvaru, objemu a prostoru; stává se především další možnosti interpretačního pohledu na zachycené formy v ploše fotografie. Inovatívní rozdělení jednotlivých jasů obrazové scény na základních jedenáct černobílých polí, spolu s cílevědomým zpracováním fotografického materiálu, dovolilo dokonalejší kontrolu přenosu jasů fotografované scény na omezenou stupnici papírového podkladu výsledné fotografie. Příchod digitální techniky následně přinesl dělení na 256 stupnů. Tato číselná metoda umožňuje její digitální zpracování a je vedle černobílé fotografie stejným způsobem aplikovaná v barevné fotografii na všechny barvy fotografického obrazu. Nejvýznamnější objevy v teorii zrakového vnímání a šíření světla přinesl arabský učenec arabsky Muhammad ibn al-Hasan ibn al-Hajtham (980 -1037), v západní kultuře známý také pod jménem Irácká bankovka s vyobrazením Ibn al-Haythama (Alhazen) 1982 Alhazen, poté kdy se po uzavření athénské Akademie v roce 529 poznání evropské vzdělanosti přeneslo do arabského světa. Alhazen, který byl seznámen s teoriemi řeckých myslitelů Platona, Aristolela, Euclidea, Tolomea, a následně arabského vědce a filozofa Al Kindiho, během svého života pracoval nejdříve v dnešním Iráku a později v Egyptě na nezměrném vědeckém díle zasahujícím do několika oborů, mezi kterými byla medicína, fyziologie, fyzika, základy optiky a studium šíření světelných paprsků a jejich vnímání. Jeho texty přeložené z arabštiny do latiny otevřely v Evropě cestu k dalším objevům a k praktickému uplatnění znalostí fyzikálních zákonitostí šíření světla. Přestože Alhazen popsal mnoho jevů spojených s optikou a šířením světla; vysvětlil vznik převráceného obrazu promítaného na plochu, není doloženo, že používal cameru obscuru k zachycení dvourozměrného obrazu reality. Muslimská kultura, která nedovoluje zobrazovat reálný svět, mu tak dovolila oprostit se od snah zachytit obraz skutečnosti a přiblížit se k vědecké koncepci optických fenoménů. Alhazenovy poznatky přináší zásadní poznání perspektivy, výchozího místa pohledu, znázornění viditelné části předmětu a významu osvětlení. Vědecké poznatky a teorie antického světa, které byly uchovány díky arabským překladům a obohaceny jejich dalším studiem se vracejí do evropské kultury v jejich latinské verzi ve 12. a 13. století, kdy otevírají novou cestu dalšímu vědeckému vývoji, který se projeví v renezančním pojetí světa a v jeho uměleckých projevech. Ansel Adams: Zonální systém tonální kontroly černobílé fotografie Záběr odvrácená strany měsíce z filmu zachyceného satelitem NOAA DSCOVR EPIC, NASA 2016 Vnímání prostoru a obrazová interpretace Mezi významnými tvůrci, jejichž tvorba byla ovlivněna ztratou možnosti binokulárního vidění, jejichž výtvarná práce je spojena s prostorovými vztahy v architektuře, v malbě a v sochařství, patří Le Corbusier, Picasso, Rembrandt, de Koonig, Stella, Johns, Calder, Chagall, Hopper a další. Jejich dílo dokazuje, že ztráta stereoskopického vidění přináší novou vizuální zkušenost, která se promítá do originality a hloubky jejich tvorby. Významně se prostorového vidění dotýká rovněž práce sochaře Bernarda Prase, kdy jeho instalace nabývají na obsahovém významu pouze z jednoho místa úzkého pohledu. V tomto ohledu se jeho prostorové vnímání blíží výrazně skladbě fotografického obrazu. Stejně jako u fotografie, pokud není fotografický záběr podroben před svým vznikem detailní analýze prostorových vztahů, mohou vznikat záběry, které vedou k obtížné interpretaci prostoru, kdy jednotlivé tvary vytvářejí na fotografii plochy a linie popírající prostorové vztahy fotografované scény a zobrazených forem. Výběr místa a šířka záběru, jeho velikost a tonální podání jsou proto u fotografie architektury rozhodující. Vědomé využití geometrických zákonitostí a tonálního přenosu fotografického obrazu otevírá cestu od mechanického záznamu k obrazové interpretaci forem a prostoru ve fotografii. Leon Battista Alberti: De Pictura, 1568, ilustrace k jeho spisu Světlo a stín Forma stínů, je spojena s prostorovými zákonitosti perspektivy. Stín a jeho obrazového znázornění, nahlížený jako vědecký obrazový jev se stal předmětem systematického studia v malbě a následně v architektuře až po hlubším poznání zákonitosti perspektivy. Paprsky světla modelují tvar předmětů, vedou ke vzniku stínů na jejich povrchu a v prostoru, ve kterém se osvětlené objekty nacházejí. Stín v obrazové reprezentaci reality je proto nedílná část obrazu, který podléhá nejen stejným zákonitostem perspektivy, ale nese s sebou současně nezaměnitelnou interpretační výtvarnou roli v obrazovém ztvárnění prostoru. Forma stínů je založená nejen na tvarech předmětů a jejich poloze v prostoru, ale i na intensitě, velikosti a vzdálenosti světelného droje od osvětlené scény. Bod obrazové reprezentace perspektivy není téměř nikdy totožný se zdrojem světla, až na některé vyjímky umělého doplňujícího osvětlení scény nebo vědecké fotografie, kdy osvětlení vychází z místa pohledu. Problematikou světla a stínu se zabýval Leonardo da Vinci (1452-1519), který ve svých záznamech bere v úvahu úhel dopadu paprsků světelného zdroje k úhlu pohledu lidského oka na pozorovanou scénu. Leonardo zároveň bere v úvahu, že charakter stínu není dán jen pouze jeho primárním zdrojem světla, ale zároveň i ostatními světelnými zdroji a odrazy osvětlených ploch obrazové scény, které vytvářejí vzájemné prostorové a světelné obrazové návaznosti. Etetické návaznosti mezi prostorem světlem a stínem. Architect: Arsom Silp, Plan Associates Thajsko autor fotografie neuveden Bernard Pras: Ferdinand Cheval, instalace různorodých materiálů využívající přesně definovaného úhlu pohledu k odhalení smyslu prostorové konstrukce Maska dovolující vystřiženým otvorem pouze monokulární pohled. Autor masky Giacomo Piraz Pirazzoli