9. Изобразительная перспектива. Принципы формирования объёмных и движущихся изображений. Характеристики визуального пространства.

Перспекти́ва (фр. perspective от лат. perspicere — смотреть сквозь) — наука об изображении предметов в пространстве на плоскости или какой-либо поверхности в соответствии с теми кажущимися сокращениями их размеров, изменениями очертаний формы и светотеневых отношений, которые наблюдаются в натуре. Другими словами, это явление кажущегося искажения пропорций и формы тел при их визуальном наблюдении. Например, два параллельных рельса кажутся сходящимися в точку на горизонте.

Способ изображения объемных тел, передающий их собственную пространственную структуру и расположение в пространстве. В изобразительном искусстве возможно различное применение перспективы, которая используется как одно из художественных средств, усиливающих выразительность образов.

Виды перспективы. В зависимости от назначения перспективного изображения перспектива включает следующие виды:

Прямая линейная перспектива.

Вид перспективы, рассчитанный на фиксированную точку зрения и предполагающий единую точку схода на линии горизонта (предметы уменьшаются пропорционально по мере удаления их от переднего плана). Теория линейной перспективы впервые появилась у Амброджо Лоренцетти в XIV веке, а вновь она была разработана в эпоху Возрождения (Брунеллески, Альберти), основывалась на простых законах оптики и превосходно подтверждалась практикой. Отображение пространства на плоскость сначала простой камерой обскура с простым отверстием (стенопом), а затем и с линзой полностью подчинено законам линейной перспективы. Прямая перспектива долго признавалась как единственное верное отражение мира в картинной плоскости. С учетом того, что линейная перспектива — это изображение, построенное на плоскости, плоскость может располагаться вертикально, наклонно и горизонтально в зависимости от назначения перспективных изображений. Вертикальная плоскость, на которой строят изображения с помощью линейной перспективы, используется при создании картины (станковая живопись) и настенных панно (на стене внутри помещения или снаружи дома преимущественно на его торцах). Построение перспективных изображений на наклонных плоскостях применяют в монументальной живописи — росписи на наклонных фризах внутри помещения дворцовых сооружений и соборов. На наклонной картине в станковой живописи строят перспективные изображения высоких зданий с близкого расстояния или архитектурных объектов городского пейзажа с высоты птичьего полета. Построение перспективных изображений на горизонтальной плоскости применяют при росписи потолков (плафонов). Известны, например, мозаичные изображения на овальных плафонах станции метро «Маяковская» художника А. А. Дейнеки. Изображения, построенные в перспективе на горизонтальной плоскости потолка, называют плафонной перспективой.

Линейная перспектива на горизонтальной и наклонной плоскостях имеет некоторые особенности, в отличие от изображений на вертикальной картине.

В наше время доминирует использование прямой линейной перспективы, в большей степени из-за большей «реалистичности» такого изображения и в частности из-за использования данного вида проекции в 3D-играх.

В фотографии для получения линейной перспективы на снимке близкой к реальной используют объективы с фокусным расстоянием приблизительно равным диагонали кадра. Для усиления эффекта линейной перспективы используют широкоугольные объективы, которые делают передний план более выпуклым, а для смягчения — длиннофокусные, которые уравнивают разницу размеров дальних и близких предметов.

Обратная линейная перспектива

Вид перспективы, применяемый в византийской и древнерусской живописи, при которой изображенные предметы представляются увеличивающимися по мере удаления от зрителя, картина имеет несколько горизонтов и точек зрения, и другие особенности. При изображении в обратной перспективе предметы расширяются при их удалении от зрителя, словно центр схода линий находится не на горизонте, а внутри самого зрителя. Обратная перспектива образует целостное символическое пространство, ориентированное на зрителя и предполагающее его духовную связь с миром символических образов. Следовательно, обратная перспектива отвечает задаче воплощения сверхчувственного сакрального содержания в зримой, но лишенной материальной конкретности форме. Поскольку в обычных условиях человеческий глаз воспринимает изображение в прямой, а не в обратной перспективе, феномен обратной перспективы исследовался многими специалистами.

Среди причин её появления самой простой и очевидной для критиков было неумение художников изображать мир, каким его видит наблюдатель. Потому такую систему перспективы считали ошибочным приемом, а саму перспективу — ложной. Однако такое утверждение не выдерживает критики, обратная перспектива имеет строгое математическое описание, и математически равноценна. Обратная перспектива возникла в позднеантичном и средневековом искусстве (миниатюра, икона, фреска, мозаика) как в западноевропейском, так и в византийском круге стран. Интерес к обратной перспективе в теории (П. А. Флоренский) и художественной практике возрос в XX веке в связи с возрождением интереса к символизму и к средневековому художественному наследию.

Панорамная перспектива

Изображение строящееся на внутренней цилиндрической (иногда шаровой) поверхности. Слово «панорама» означает «все вижу», то есть в буквальном переводе это — перспективное изображение на картине всего того, что зритель видит вокруг себя. При рисовании точку зрения располагают на оси цилиндра (или в центре шара), а линию горизонта — на окружности, находящейся на высоте глаз зрителя. Поэтому при рассматривании панорам зритель должен находиться в центре круглого помещения, где, как правило, располагают смотровую площадку. Перспективные изображения на панораме объединяют с передним предметным планом, то есть с находящимися перед ней реальными предметами. Общеизвестными в России являются панорамы, созданные Ф. А. Рубо, — «Оборона Севастополя» (1902—1904 гг.) и «Бородинская битва» (1911 гг.) в Москве, «Сталинградская битва» (1983 г.) в г. Волгограде. Часть панорамы с реальными предметами, лежащими между цилиндрической поверхностью и зрителем, называют диорамой. Как правило, диорама занимает отдельное помещение, в котором переднюю стену заменяют цилиндрической поверхностью, и на ней изображают пейзаж или панораму города. В диорамах часто применяют подсветку для создания эффекта освещения. Пример панорамы — внутренний двор Шёнбрунна. Изображение создано на основе 21-го последовательного кадра.

Правила панорамной перспективы используют при рисовании картин и фресок на цилиндрических сводах и потолках, в нишах, а также на внешней поверхности цилиндрических ваз и сосудов; при создании цилиндрических и шаровых фотопанорам.

Аксонометрия. Аксонометрическая проекция. Аксонометрия (axon — ось, metreo — измеряю) — один из видов перспективы, основанный на методе проецирования (получения проекции предмета на плоскости), с помощью которого наглядно изображают пространственные тела на плоскости бумаги. Аксонометрию иначе называют параллельной перспективой. Как и обратная перспектива, она долгое время считалась несовершенной и, следовательно, аксонометрические изображения воспринимались как ремесленный, простительный в далекие эпохи способ изображения, не имеющий серьёзного научного обоснования. Однако при передаче видимого облика близких и небольших предметов наиболее естественное изображение получается именно при обращении к аксонометрии. Аксонометрия делится на три вида:

• изометрию (измерение по всем трем координатным осям одинаковое);

• диметрию (измерение по двум координатным осям одинаковое, а по третьей — другое);

• триметрию (измерение по всем трем осям различное).

В каждом из этих видов проецирование может быть прямоугольным и косоугольным. Аксонометрия широко применяется в изданиях технической литературы и в научно-популярных книгах благодаря своей наглядности.

Сферическая перспектива

Сферическая перспектива сделанная объективом «рыбий глаз».

Сферические искажения можно наблюдать на сферических зеркальных поверхностях. При этом глаза зрителя всегда находятся в центре отражения на шаре. Это позиция главной точки, которая реально не привязана ни к уровню горизонта, ни к главной вертикали. При изображении предметов в сферической перспективе все линии глубины будут иметь точку схода в главной точке и будут оставаться строго прямыми. Также строго прямыми будут главная вертикаль и линия горизонта. Все остальные линии будут по мере удаления от главной точки все более и более изгибаться, трансформируясь в окружность. Каждая линия, не проходящая через центр, будучи продлённой, является полуэллипсом.

Тональная перспектива. Тональная перспектива — понятие техники живописи. Тональная перспектива — это изменение в цвете и тоне предмета, изменение его контрастных характеристик в сторону уменьшения, приглушения при удалении вглубь пространства. Принципы тональной перспективы первым обосновал Леонардо да Винчи.

В некоторых случаях под тональной перспективой понимают такой вид изображений, который может иметь место при изображении предмета с большой высоты или снизу. Тональная перспектива отличается наличием точки схода для вертикальных граней, расположенных ниже или выше линии горизонта.

Воздушная перспектива

Воздушная перспектива характеризуется исчезновением четкости и ясности очертаний предметов по мере их удаления от глаз наблюдателя. При этом дальний план характеризуется уменьшением насыщенности цвета (цвет теряет свою яркость, контрасты светотени смягчаются), таким образом — глубина кажется более светлой, чем передний план. Воздушная перспектива связана с изменением тонов, потому она может называться также и тональной перспективой. Первые исследования закономерностей воздушной перспективы встречается еще у Леонардо да Винчи. «Вещи на расстоянии, — писал он, — кажутся тебе двусмысленными и сомнительными; делай и ты их с такой же расплывчатостью, иначе они в твоей картине покажутся на одинаковом расстоянии… не ограничивай вещи, отдаленные от глаза, ибо на расстоянии не только эти границы, но и части тел неощутимы». Великий художник отметил, что отдаление предмета от глаза наблюдателя связано с изменением цвета предмета. Поэтому для передачи глубины пространства в картине ближайшие предметы должны быть изображены художником в их собственных цветах, удаленные приобретают синеватый оттенок, «…а самые последние предметы, в нем (в воздухе. — Л. Д.) видимые, как, например, горы вследствие большого количества воздуха, находящегося между твоим глазом и горою, кажутся синими, почти цвета воздуха…».

Воздушная перспектива зависит от влажности и запылённости воздуха и ярко выражена во время тумана, на рассвете над водоёмом, в пустыне или степи во время ветреной погоды, когда поднимается пыль[4].

Перцептивная перспектива

Академик Б. В. Раушенбах изучал как человек воспринимает глубину в связи с бинокулярностью зрения, подвижностью точки зрения и постоянством формы предмета в подсознании[5] и пришел к выводу что ближний план воспринимается в обратной перспективе, неглубокий дальний — в аксонометрической перспективе, дальний план — в прямой линейной перспективе. Эта общая перспектива, соединившая обратную, аксонометрическую и прямую линейную преспективы называется перцептивной[2].

Способы получения изображения перспективы

Геометрический способ построения отображения перспективы (подробнее...).

Фотографический способ получения отображения перспективы (подробнее...).

Принципы формирования объёмных и движущихся изображений.

Принцип формирования объёмных изображений:

1. Голография. Голограмма - объемное изображение предмета, созданное с помощью когерентного (лазерного) излучения. В фотоэмульсионном слое записывается картина интерференции двух лазерных пучков: первый пучок, опорный, - как правило, коллимированный (параллельный), второй пучок, предметный, - отраженный от объекта. Книги с описанием технологии изготовления голограмм вы можете найти в любой публичной научно-технической библиотеке. Но для того, чтобы освоить эту технологию, необходимо иметь соответствующее оборудование и специальное образование. Голограмма наиболее полно передает объемность предмета в сравнении с описанными ниже методами (за исключением интегральной фотографии).

2. Быстроменяющиеся картинки. Картинки для левого и правого глаз быстро сменяют друг друга и возникает иллюзия объема.

3. Метод "параллакса" заключается в следующем. Мы смотрим на изображение левым глазом без светофильтра, а правым - сквозь плотный светофильтр, в результате чего глаз воспринимает изображение с некоторой временной задержкой относительного левого. Можно увидеть объемными только движущиеся картинки, при этом два соседних кадра должны представлять собой стереопару.

4. Растровая стереофотография. Основа растровой стереофотографии - линзовый растр, или стереорастр, представляющий собой набор тонких цилиндрических линз (см. рисунок ниже). Одна поверхность растра - плоская, к ней приклеивается бумага с изображением. Другая поверхность в разрезе, показанном на рисунке, представляет собой периодическую структуру, состоящую из дуг окружностей. Радиус этих окружностей (R) и толщина линзового растра (t) тесно взаимосвязаны и не являются независимыми параметрами. Радиусы и толщина должны быть такими, чтобы изображение объекта фокусировалось линзами на нижнюю плоскую поверхность растра. Естественно, здесь входит в расчеты и показатель преломления прозрачной полимерной пленки, из которой изготовлен линзовый растр. Показатель преломления лежит в пределах от 1,5 до 1,65.

В основе стереоэффекта лежит способность растра преломляя световые пучки отклонять их под разными углами - часть стереоизображения, расположенная в правом полупериоде растра отклоняется влево и попадает в левый глаз человека, левый полупериод изображения отклоняется и попадает в правый глаз. Такова упрощенная модель работы стереорастра.

5. Стереограммы. Первые стереограммы представляли собой две маленькие картинки для левого и правого глаза, расположенные на расстоянии 6,5 см друг от друга (это среднее расстояние между глазами человека, оно колеблется от 5 до 7 см). Для того, чтобы увидеть объемное изображение, необходимо расфокусировать глаза и попытаться свести два изображения в одно. (Я. И. Перельман "Занимательная физика".)

Существуют различные методики обучения этому способу рассматривания стереограмм. Но автору этой страницы они не помогли. Если вы овладеете методикой просмотра стереограмм, вы можете увидеть объемные изображения на приведенных ниже ссылках. Современные стереограммы отличаются от самых первых стереограмм и создаются с помощью программного обеспечения на компьютерах.

6. Стереоскопы - несложные устройства для наблюдения объемных изображений, создаваемых двумя слайдами - для левого и для правого глаз. Стереоскоп по своей конструкции и применению сходен с биноклем, состоит из двух окуляров, двух фиксаторов слайдов и двух матированных стекол, которые создают равномерное рассеянное освещение. Расстояние между слайдами и окулярами меняется для каждого человека индивидуально.

7.Перспектива.

8. Цвета.

10. Принципы работы видео- и дисплейной техники. Основные инженерно-психологические характеристики средств отображения видеоинформации.

Глаз, у глаза энергия: градация яркости, время: частота обновления экрана, геометрия: острота зрения, цвет: градация цветности. Несколько слов про кодеки: согласуют приём записывающих и воспроизводящих устройств.

11. Психофизические характеристики слуха. Характеристики слухового пространства. Принципы проектирования акустической аппаратуры.

12. Психофизические характеристики обоняния и вкуса. Вестибулярная чувствительность. Психофизические характеристики проприоцептивной, интроцептивной, кожной чувствительности. Отображение информации «в обход» зрительного и слухового каналов.

5 или 9 факторная модель, мускусный лавандовый гнивосный. На язке 4 фактора: кислый сладкий горький солёный.

13. Полимодальное восприятие и сенсомоторная координация. «Схема тела». Время реакции. Принципы построения клавиатур и других органов управления. Принципы организации систем органолептического контроля. Принципы построения систем «виртуальной реальности».

Время реакции — интервал между предъявлением раздражителя и началом ответной реакции, которая обычно фиксируется в двигательной сфере. Для раздражителей различной модальности время реакции различно: наиболее быстрая реакция реализуется в ответ на слуховые раздражители, самая медленная — на обонятельные, вкусовые и температурные. Минимальное время реакции у здорового взрослого человека приблизительно равно 100 мс. Существенно зависит от сложности задачи, решаемой при опознании раздражителя.

Время реакции человека, время от начала подачи сигнала до ответной реакции организма. Делится на 3 фазы: время прохождения нервных импульсов от рецептора до коры головного мозга; время, необходимое для переработки нервных импульсов и организации ответной реакции в центральной нервной системе; время ответного действия организма. Время реакции человека зависит от модальности стимула, иначе говоря, от вида сигнала-раздражителя, интенсивности раздражителя, тренированности, настроенности на восприятие сигнала, возраста и пола, сложности реакции (простая или избирательная). Время реакции человека на дискретные независимые раздражители меняется в широких пределах. Для простой реакции среднее Время реакции человека в самых благоприятных случаях не менее 0,15 сек (распознавание зрительных образов не менее 0,4 сек).

Время реакции человека - один из важнейших факторов профессионального отбора; имеет решающее значение при определении психофизиологических возможностей человека выполнять работу оператора, лётчика, космонавта, шофёра и т.д. Основной поведенческий параметр в экспериментальной психофизиологии. Оценивает время от стимула до реакции (обычно момента начала).

Сенсомоторная координация - согласованность действий и взаимодействия органов чувств и движений.

Сенсомоторика – область крайне необходимая для ребенка. Но, не все понимают значение этого слова. Сенсомоторика (лат. sensus – чувство, ощущение и motor – двигатель) – область исследования взаимодействия сенсорных и моторных (двигательных) компонентов психической деятельности. Проще говоря, сенсомоторика, это управление движениями тела, скоординированность в работе глаз и рук, точность и четкость движения, и управление эмоциями через тело.

Мысленный и эмоциональный контроль над телом это основа сенсомоторики. На основании сенсорной информации, которая поступает от анализаторов, происходит запуск, регуляция, контроль и корректирование движений. Вместе с этим сам процесс движений связан с возникновением и изменением сенсорной информации. Целостное развитие, как физическое, так и эмоциональное, могут сделать лучше навык сенсомоторики, а значит, научат вас гармонично двигаться, быстро и правильно ориентироваться в пространстве и осуществлять разнообразные и более точные движения с правильной эмоциональной окраской.

Сенсомоторика – крайне важный навык, ведь именно он руководит нашими движениями и эмоциями

О клавиатуре: (думаю,что в вопросе подразумевался ответ на эту тему. Другого не нашла)

Расположение клавиш на клавиатуре. Почему так? QWERTY — наиболее популярная в настоящее время латинская раскладка клавиатуры. Название пошло от 6 левых символов верхнего ряда раскладки.

История возникновения

На первых печатных машинках (в XIX веке) клавиши располагались по алфавиту. Однако, с возрастанием скорости набивания текста у машинисток, начали возникать проблемы — литеры с самыми часто используемыми буквами стали западать, цепляясь друг за друга и существенно затрудняя процесс печатания.

Для решения этой проблемы Кристофер Шоулз (видимо, совместно со своим братом-математиком) в 1868 году составил новую раскладку для печатной машинки. Цель — не допустить, чтобы чаще всего используемые литеры цеплялись друг за друга — Шоулз достиг, разведя их по разным сторонам клавиатуры и разбросав по разным рядам. Таким образом, проблема застревания литер была решена.

Значительным подспорьем в продвижении новой раскладки стало изобретение слепого десятипальцевого метода в 1876 году Франком Макгарином, судебным стенографистом, именно для QWERTY. Устроенное в 1888 году соревнование по скоропечатанию, закончившееся убедительной победой Макгарина, решило судьбу как QWERTY, так и слепого метода. С этого момента все передовые компании стали выпускать печатные машинки QWERTY, а все машинистки — печатать «вслепую».

Сейчас QWERTY — самая популярная раскладка, установленная на 98 % компьютеров во всем мире, хотя необходимости в «заточении» самых распространенных букв уже нет.

Альтернативное решение: В 1936 году профессор вашингтонского университета Август Дворак решил вернуться к истокам стандартной раскладки и научно обосновать необходимость новой. Результатом его исследований стала новая раскладка, носящая имя автора. Её принцип — максимальное удобство для набирающего. Но, несмотря на то, что раскладка Дворака разработана по всем правилам и учитывает большинство соображений эргономики, и что она включена в список раскладок любой версии Windows, с ней работают всего 2 % пользователей компьютера.

В декабре 1943 года Дворак написал: «Можно, не прилагая особых усилий, создать десятки клавиатурных раскладок, которые будут по крайней мере не хуже, чем универсальная клавиатура Шоулса. Если буквы и символы из трех нижних рядов клавиатуры Шоулса перемешать и расставить случайным образом, то чаще всего получится более удобная клавиатурная раскладка, при которой нагрузка на руки и отдельные пальцы будет распределена более равномерно. При этом станет меньше слов, набираемых лишь одной рукой, и будет меньше сложноосуществимых последовательностей нажатий буквенных клавиш, чем при работе на упомянутой выше универсальной клавиатуре Шоулса»

ЙЦУКЕН — основная русскоязычная раскладка клавиатуры и пишущих машинок. Название пошло от 6 левых символов верхнего ряда раскладки.

Создатели раскладки QWERTY были вынуждены компенсировать техническое несовершенство пишущих машинок своего времени, однако к моменту появления раскладки ЙЦУКЕН эта проблема была решена, и разработчики старались оптимизировать расположение букв для увеличения скорости печати, разместив в центре самые употребляемые. Доказано, что при одинаковой квалификации оператора набор в раскладке ЙЦУКЕН происходит быстрее, чем в QWERTY.

Раскладку придумали в Америке в конце XIX века, так как в России производство собственных пишущих машинок было налажено только к тридцатым годам XX века[1].

Интересные факты

До 1918 года русскую раскладку вернее было называть ЙIУКЕН, так как только после реформы орфографии, когда из алфавита были исключены буквы ять, фита, I раскладка приняла современный вид. Буквы Ц и Э размещались среди цифр, а цифры 0,1 и 3 вообще отсутствовали, так как считалось что их можно заменить буквами О, I и З.

Впоследствии в некоторых портативных пишущих машинках, для уменьшения их габаритов и массы, отказывались от нуля, литеры Ё и круглых скобок, которые в тексте приходилось заменять литерами О, Е и косой чертой (/) соответственно.