光と立体感

円を灰色で塗ると、円盤にも球にも見えます。輪郭だけでは、すべては分かりません。円の内側に明暗の関係をつくると、向きを変えながら続く面として読み取れるようになります。

面の明暗は立体感の手がかりになり、別の面に落ちる影は物体と周囲の関係を示します。 この二つから始め、カップの段階図で接触、縁、反射光を区別します。描画の熟練よりも、図の手がかりに基づく判断を練習します。

輪郭、面の明暗、落ちる影を分ける

下の三つの図を比べてください。A は輪郭と平塗りだけ、B は面の明暗を加え、C は床に落ちる影も加えています。それぞれ、どんな情報が増えたでしょうか。

円の輪郭は平面的な形です。B の内部の明暗の移り変わりによって、丸い面を読み取りやすくなります。C の影は、床との接触や光の向きを示します。⁠輪郭、面の明暗、投影は別々の手がかりです。 静止図は関係を示す模式図で、次の実験では同じ幾何モデルで変化を確かめます。

同じ表面に明暗が生まれる理由

白い紙をランプに正面から向け、ゆっくり傾けるところを想像してください。紙の色は同じでも、面の向きが変わります。単純なつや消し面では、光に向いた部分ほど直接の光を受けやすく、横を向くほど受けにくくなります。

球面は、少しずつ向きの異なる小さな面の集まりと考えられます。面の向きも受ける光も連続して変わるため、丸みのある明暗の変化が生まれます。箱では面の境界で向きが急に変わり、明暗もはっきり変わる場合があります。

これは材質が同じで、照明条件が分かっているときの比較です。暗い色の物体の明部が、明るい色の物体の暗部より明るいとは限りません。異なる物体を含む画像の最も明るい画素だけで、光源の位置を判断することはできません。

光を動かして予想を確かめる

光を左から右へ動かすと、どんな二つの変化が起きるでしょうか。「受光を追加」と「投影を追加」を切り替え、球面と床を分けて観察します。

理想的なつや消し球と、遠方からの方向光を使ったモデルです。面の向きから直接の受光を計算し、光源への経路を球が遮るかを調べます。背光側も見えるよう、一定の弱い環境光を加えています。室内照明全体を再現するものではありません。

物体自身の暗い側は、その表面の一部です。投影は、物体が光を遮って別の面を暗くした領域です。 球の横に固定の黒い楕円を貼るようなものではなく、光の向きが変われば位置も変わります。

明るい部分、暗い部分を全部同じように扱わない

同じ球の模式図で、位置、縁、表面の性質を分けて比べます。これらは構造を説明する図です。光の向きを変えたときの厳密な関係は、前の操作できるモデルで確認します。

A と B：まず投影の縁を見ます。 見かけの角度の大きさが小さい光源は、硬い影をつくることが多く、窓や広い発光面では半影が生まれます。B は投影の縁を柔らかくして、「どこに影があるか」と「縁がどれほど硬いか」を分けています。実際の柔らかさは遮る物体と影を受ける面の距離でも変わります。絵全体をぼかすだけでは柔らかい照明になりません。

C：小さく強い明部はハイライトかもしれません。 ハイライトには見る方向、光源、表面の反射特性が関わります。普通の明部に白を足すだけのものではありません。広い受光面と局所的なハイライトには別の役割があり、つや消しの土器、釉薬のある陶器、金属に同じ描き方を当てはめられません。

D：外側の縁と、面の内部の変化を分けます。 球の輪郭は背景との明確な境界になっても、球面内部の明暗は連続して変わります。箱の稜では面の向きが急に変わり、明暗の区切りも明確になり得ます。「丸い物は縁を全部ぼかす」という指示では、この違いが失われます。

手順で学ぶ：淡色のカップに明暗をつくる

左側の窓の近くに、基本的につや消しのカップがあり、机に立っていることを伝えたいとします。画像を読む場合も描く場合も、次の順序で確認できます。

形、視点、左上の主光を固定します。A は輪郭と材質の地色、B は面の向きを二つの明暗に整理、C は底につながって右へ延びる投影と接触の暗さ、D で円柱面の移り変わり、内側、口縁、暗部への控えめな反射光を表します。

照明が順に変わる図ではなく、描き進める段階です。B の硬い境界は一時的な整理で、残すと折れた面に見えます。D は面の連続を示しつつ輪郭を保ち、反射光は主な明部を超えません。柔らかさで構造の問題を隠す前に、B と C で方向と接触を確認します。

1. 材質と照明を決めます。 カップは淡色で、主光は左からです。右側が暗くても、そこだけ材質の色が変わったわけではありません。
2. 明部と暗部を大きく分けます。 円柱状の胴が光から向きを変える様子を追います。何十段階ものぼかしを磨く前に、大きな転換を少数の群で示します。
3. 接触と投影をつなげます。 影の始まりはカップと机の接触付近に対応し、光向きとも整合する必要があります。明らかな隙間があると浮いて見えることがあります。持ち手も光を遮るので、胴の下に無関係な楕円を置くだけでは足りません。
4. 反射光と縁を調べます。 机から反射した光で暗側が少し明るくなることがあります。ただしこの単純な場面では、大きな暗部のまとまりに従わせ、主光の明部と競う無関係な明点にしないようにします。
5. 細かな変化を最後に加えます。 口の厚み、持ち手の内側、局所的なハイライトや質感は材質を伝えます。大きな光向きの誤りを埋め合わせるものではありません。

これは確認の順序で、決まった灰色の配合ではありません。黒いカップ、逆光、複数のランプなら条件が変わります。

次の観察画像では、面の向きの変化、他の物体による遮光、材質自体の暗さを別々に探してください。三つが同時にあっても、説明は異なります。

静物の画像に戻って見る

白い球の左上は明るく、右へ回ると暗くなっています。次に、卓上を右へ伸びる影を見ます。二つの手がかりは、主な光が左上から来るという読み取りを支えます。箱の上面、正面、側面も、それぞれ向きと明暗が異なります。

花瓶は外側の輪郭だけでなく、内部の明暗の移り変わりでも丸みを示しています。一方、葉の暗さには材質の色も照明も関わります。物体間の明暗差をすべて光だけで説明しないようにしましょう。

この生成画像は、手がかりを指摘するための観察素材です。光の数値を検証する用途には使いません。受光と遮蔽の一定の関係は、上の幾何実験で確かめます。

別の物体で確認：缶が机に接するのは？

左上の矢印が主光の方向で、三つの缶の材質は同じです。浮いて見える A に対し、B と C は投影を動かしています。接触を改善し、受光方向も保つ案を選び、もう一方に増えた問題を指摘してください。

別の状況で確認する

状況一： つや消しの箱を右上から照らしています。別の光源や反射の条件を示さず、左を向いた面を最も明るく描きました。何から確認しますか。

状況二： 球面の明暗が同じ二つの画像のうち、一方には床の影がありません。必ず間違いでしょうか。

観察のための三つの問い

輪郭はどんな形か。面が向きを変えると明暗はどう変わるか。影は誰の表面に落ちているか。この三つを分けると、決まった灰色を探すよりも立体を読み取りやすくなります。

任意の実践：つやのないカップと卓上ランプを用意し、見る位置を固定してランプだけを動かします。カップ自身の暗部と机の影を別々に追ってください。完成した素描を描く必要はありません。

参考：Getty：明暗で立体を表す、PBRT：拡散反射。ハイライト、反射光、柔らかい影は、この基本関係を理解してから学べます。