В индивидуальной учебной работе по физике на тему «Оптика и изобразительное искусство» рассматривается принцип работы законов оптики в изобразительном искусстве, особенности освещения и светотени на полотне.

Подробнее о работе:

В рамках исследовательского проекта по физике и психологии о явлении оптики в изобразительном искусстве автором была наглядно показана взаимосвязь изобразительного искусства с таким разделом физики, как оптика. Ученицей 11 класса было проведено ознакомление учащихся с понятием «оптика» в изобразительном искусстве с помощью теоретического и практического материалов.

В ходе учебного исследовательского проекта по физике «Оптика и изобразительное искусство» учащаяся 11 класса особое внимание уделила изучению примеров использования физических знаний в написании картин. Школьница ознакомилась с видами иллюзий и узнала, как можно применять полученные знания в повседневной и художественной деятельности. В практической части работы ученица на практике убедилась в существовании оптических иллюзий и доказала их реальность.

Оглавление

Введение
1. Ранние стадии изобразительного искусства.
2. Современное искусство.
3. Освещение в искусстве. Понятие о светотени.
4. Оптика как раздел физики и как часть повседневной жизни человека.
5. Обман чувств.
6. Практическая часть.
6.1. Социологическое исследование.
6.2. Создание картин с оптическими иллюзиями.
Заключение
Список используемых источников

Актуальность работы состоит в том, что данная область физики является очень интересной и перспективной, так как с оптическими иллюзиями мы встречаемся довольно часто, почти ежедневно, но в основном даже не подозреваем об этом. Знания, полученные в ходе работы, могут в дальнейшем многим пригодиться.

Цель моего исследования состоит в том, что бы наглядно показать взаимосвязь изобразительного искусства с таким разделом физики, как оптика. Ознакомление учащихся с понятием «иллюзия» в изобразительном искусстве с помощью теоретического и практического материалов является главной целью моего исследования.

Задачи:

1. Изучить примеры использования физических знаний в написании картин.
2. Ознакомиться с видами иллюзий и узнать как можно применять полученные знания в повседневной и художественной деятельности.
3. На практике убедиться в существовании оптических иллюзий и доказать их реальность
4. Обобщить результаты исследования и сделать выводы по данному исследованию.

Гипотеза исследования заключается в том, что оптические иллюзии, окружающие нас повсюду, в частности в изобразительном искусстве, это не вымысел, а реальность. Этот поразительный мир скрывает в себе не всегда секреты фокуса, а чаще это лишь обман зрения.

Изобразительное искусство возникло на заре человеческой истории. Оно было необходимо людям как средство познания предметов мира, сущности и места человека в этом мире, его чувств и идеалов. На стенах пещер и скал рука первобытного художника образно рисовала животных, подчеркивая в рисунках тяжесть и грузность мясистых тел, а также игру выпуклых мышц и резкость движений – признаки  грозной силы и ловкости. Убедительность, конкретность образа, сходство с натурой давали полное представление об особенностях зверя и вызывали у первобытного охотника большие эмоции, прилив энергии и жажду.

Искусство учит нас находить в обыкновенном, будничном черты необыкновенного и небудничного, возбуждает сознание, заставляет переживать при  виде прекрасного и трагического; вводит людей в мир красоты и правды. Ему свойственно нести знания и вызывать ответные чувства, открывать перспективу и заставлять людей действовать.

Выразительность вещи открывается при внимательном изучении ее внешнего облика и бытия  в определенной среде. “ Мне кажется, - говорит художник Ю. Пименов - что  все, нас окружающее, отражает нашу жизнь, и дома, в которых мы живем, и улицы, по которым мы ходим, и вещи, которыми мы пользуемся. Рассказать  о сегодняшнем дне, о жизни людей можно и по  неодушевленным предметам, которые сопутствуют человеку, входят в орбиту его жизни.”

Графика, живопись, скульптура, а также декоративно-прикладное искусство и архитектура обладают своими художественными средствами и возможностями, позволяющими отражать наиболее ярко ту или иную грань жизни общества и природы.

Современное искусство (англ. contemporary art) объединяет весь спектр течений, направлений и жанров, к которым обращались авторы с конца ХХ века до сегодняшнего дня. В условиях глобализации и развития технологий художники создают невероятно разнообразные произведения. В современном искусстве сложно найти общие черты и единые принципы — настолько оно индивидуально и разнопланово.

Жанры и культурные традиции проникают друг в друга, а художники продолжают искать новые способы самовыражения и актуальные темы. Современное искусство включает многочисленные художественные течения, сформировавшиеся в прошлом. Но к ним постоянно добавляются новые виды творчества, к примеру, массюрреализм, виртуальное искусство, эковенция, гибридное искусство и многие другие.

Современное искусство на Западе обозначается двумя терминами: art modern и contemporary art. Первый характеризует творческие процессы с конца XIX века примерно до середины прошлого столетия. Второй относится к произведениям с послевоенного до настоящего времени. Но и такого разделения уже недостаточно.

Время идет, и бывшие вчера передовыми работы становятся историей. Особенно остро это чувствуют музеи современного искусства, поскольку их приобретения постепенно устаревают. В настоящее время принято относить к контемпорари арт произведения, созданные за последние 50, 30 или 20 лет.

В русском языке современное искусство испытывает трудности с точным определением и временными рамками: термин часто употребляется по отношению к произведениям большей части XX и всего XXI века. В 1990-е появилось понятие «актуальное искусство», но так называли только самые новаторские или радикальные техники, и сейчас это выражение используется редко. Другой вариант определения термина «современное искусство» — это творчество художников, которые еще живы и продолжают работать.

Рассмотрим, как свет влияет на восприятие натуры художником и на живопись, соответственно. Дело в том, что начинающие художники не всегда учитывают качество освещения. Для передачи точного состояния модели в среде следует учитывать не только цвет света и тепло-холодность, но и насыщенность светового потока и его направленность и т. д. Существует локальный цвет предмета - то есть, условный цвет, в который окрашен предмет.

Под воздействием освещения (примешивание цвета света и замутнение цвета в тени), рефлексов от соседних предметов, положения предмета в пространстве и общей цветовой среды (обязательное условие для живописи - гармония оттенков цвета в картине) этот цвет меняется.

Делаем вывод, что локальный цвет в чистом виде не существует, но его существование подразумевается. Анализируя изменение локального цвета каждого из предметов в реале, можно выявить некие закономерности и из них сформулировать правила, чем собственно и занимаются теоретики искусства. Отлично разбирает и формулирует теорию цвета, например, Вильгельм Оствальд или Иоханс Иттен.

Человек воспринимает реальную форму предмета благодаря отражению от этого предмета световым лучам. В распределении отраженного света  существуют определенные закономерности, благодаря чему предмет воспринимается объемно.

Совокупность оттенков света на предмет ( от самого светлого до самого темного) называют светотенью. Распределение светотени показано на рисунке:

Наиболее освещенные части, т.е. поверхности, обращенные к источнику света, на которые падает наибольший поток прямых лучей, принято называть светом. Косые  (скользящие) лучи света образуют полутень. Тенью называется та часть поверхности предмета, на которую лучи света от источника света не падают; ее принято называть собственной тенью, а падающая тень образуется на поверхностях, находящихся за освещенными предметами, где они преграждают световой поток.

Предметы освещаются не только лучами, идущими непосредственно от источников света, но и отраженными от соседних предметов лучами, поэтому собственная их тень в отдельных местах высветляется. Это явление называют световым рефлексом. Самый светлый участок поверхности предмета, отражающий наибольшее количество лучей света, называют бликом. 

Особенности распределения светотени учитываются при рисовании. Так, тени в живописи используются не только для того, чтобы передать объем предмета с помощью средств двухмерного изображения, но и для того, чтобы придать ему большее сходство с самим предметом.

Говорят, что даже муравей отбрасывает тень. Действительно, любое непрозрачное освещенное тело, каким бы крохотным оно ни было, отбрасывает тень или, строго говоря, поглощает световые лучи, мешая проникновению света на соседнюю поверхность. Падающая тень помогает выяснению пространственных соотношений между освещенным предметом и источником света, который всегда находится с противоположной от тени стороны. Форма падающей тени определяется в основном конфигурацией тела.

Изобразительное искусство и оптика с давних времен связаны друг с другом. Еще в IV веке до нашей эры Евклид в книге “Оптика” изложил античное учение о перспективе как методе изображения пространственных объектов  на плоскости. Разработкой теории перспективы занимались выдающиеся художники эпохи Возрождения. При этом они широко использовали представления о световых лучах. В изобретательном искусстве широко используют понятие светотени и особенности восприятия цвет.

Иллюзия - это искаженное восприятие объектов, существующих в реальности, однако кажущихся в ином ракурсе

Рассмотрим же некоторые виды оптических иллюзий, встречающиеся в произведениях искусства. Приблизительно их можно разделить на две группы: первая – аналитическая, тесно стыкующая с математикой, вторая – эмоциональная, основывающая на шутке, игре воображёния. Математическая тема в искусстве поистине безгранична, однако существует несколько наиболее часто и необычные перспективы, анаморфные изображёния.

К подобным относятся сильно искажённые изображёния, которые необходимо рассматривать с определённого ракурса или с помощью специального зеркала –анаморфоскопа. Тогда безобразная картинка вновь приобретает нормальные, узнаваемые черты. Игра с перспективой берёт начало из известных примеров анаморфного искусства, использующего искажённые сетки перспективы.

Человек воспринимает большую часть информации (87%) об окружающем мире благодаря зрению. Однако мало кто знает, как это происходит. В нашем зрении существует немало парадоксов: во-первых, изображёние, поступающие на сетчатку глаза, перевёрнуто, согласно разделу физики, оптикой называемой, оно поступает в мозг, и уже он, мозг, строит новое пространство, которое мы и “видим”.

Во-вторых, из-за несовершенных оптических свойств глаза воспринимаемая на сетчатку картинка размазана, далее – наш глаз постоянно производит непроизвольные движёния (10 тыс. в сутки) при слежении за движущимися объектами, к тому же моргает приблизительно 15 раз в минуту, и в этот момент изображёние перестаёт проецироваться.

Человек обладает бинокулярным (двойным) зрением, он видит одновремённо два изображёния, поэтому возникает определённая проблема совмещения информации, поступающей с обоих глаз. На этих особенностях строятся многочисленные оптико-геометрические иллюзии, в которые входят иллюзии восприятия размера, иллюзии цвета и контраста, движёния, восприятия глубины.

Роговица — наиболее выпуклая часть глаза, прозрачная светопреломляющая среда, передняя часть фиброзной оболочки.

За роговицей располагается радужная оболочка. В радужной оболочке есть круглое отверстие — зрачок. Радужная оболочка способна деформироваться и таким образом менять диаметр зрачка. Изменение это происходит рефлекторно (без участия сознания), в зависимости от ко­личества света, попадающего в глаз. Это свойство называется адаптацией- способностью глаза приспосабливаться к различной яркости наблюдае­мых предметов.

Внутри глаза, непосредственно за зрачком, рас­положен хрусталик, представляющий собой прозрачное упругое тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Кри­визна поверхностей хрусталика может меняться, благодаря чему изменяется оптическая сила. Это помогает регулировать расстояние от хрусталика до изображения предмета, которое должно попасть на сетчатку. Сетчатка глаза — это его внутренняя оболочка, состоящая из разветвлённых нервных волокон и сосудов.

Аккомодация — способность человеческого глаза преломлять световые лучи таким образом, чтобы видеть одинаково хорошо как на близких, так и на средних и дальних расстояниях.

Изображение, полученное на сетчатке через зрительный нерв, поступает в мозг.

В получении изображения так­же принимает участие стекловидное тело — прозрачная студенистая мас­са, которая заполняет пространство между хрусталиком и сетчаткой. Свет, попадающий на поверхность глаза, преломляется в роговице, хрусталике и стекловидном теле. В результате на сетчатке получается действитель­ное, перевёрнутое, уменьшенное изображение предмета.

Таким образом, можно сделать вывод, что при данных процессах работают такие законы физики, как преломление и отражение лучей.

Закон отражения гласит, что при отражении луча света от граничного слоя (например, воздуха и стекла) угол падения равен точно углу отражения, а закон преломления гласит, что при прохождении луча света через границу различных сред направление распространения изменяется.

Я провела социологический опрос, среди учащихся средней и старшей школы, задав им следующие вопросы:

1. Сталкивались ли вы с оптическими иллюзиями в изобразительном искусстве?

2. Знаете ли вы, что такое иллюзия?

3. Как вы относитесь к оптическим иллюзиям в изобразительном искусстве?

4. Часто ли вы сталкивались с иллюзией обмана и движения в картинах?

Таким образов, проведя социологических опрос можно сказать, что более 85% знают что такое иллюзия, свыше 80% опрошенных сталкивались с оптическими иллюзиями в изобразительном искусстве и 95% учащихся положительно относятся к иллюзиям в изобразительном искусстве, а так же 75% сталкивались с одной из самых распространенных иллюзий в картинах-иллюзией обмана и движения.

Любая картина — это художественный обман, поскольку представляет собой набор цветовых пятен и линий, расположенных на плоскости. От художника требуется немалое мастерство, чтобы убедить зрителя в наличии объема и перспективы, создать пространственную иллюзию в своем произведении.

Я изучила очень перспективную и интересную область физики, так как с оптическими иллюзиями мы встречаемся довольно часто, почти ежедневно, но в основном даже не подозреваем об этом. Так же я наглядно показала взаимосвязь изобразительного искусства с таким разделом физики, как оптика.

Результаты моих исследований дают мне основание считать, что гипотеза исследования подтвердилась: что оптические иллюзии, окружающие нас повсюду, в частности в изобразительном искусстве, это не вымысел, а реальность. Этот поразительный мир скрывает в себе не всегда секреты фокуса, а чаще это лишь обман зрения.

Какая же польза может быть от просмотра картинок с иллюзиями?

Оптические иллюзии дают ключи к работе нашего мозга. Они могут помочь нам быстрее думать, улучшить память, лучше усваивать информацию и использовать весь потенциал своего мозга.

По результатам исследований можно сделать следующие выводы:

1. Особенности строения глаза позволяют видеть иллюзии восприятия цвета и иллюзии движения.
2. Исследование показало, что зрение контролирует не только глаз, но и мозг. Оптические иллюзии – это обман нашего мозга, а зрение здесь лишь является посредником, который этот обман передает.
3. Не все иллюзии на сегодняшний день имеют свое научное объяснение, следовательно можно говорить о том, что зрение человека еще недостаточно изучено
4. Иллюзия – это не чудо, а наука.

Для написания данной работы были использованы ресурсы Сети Интернет.