Işığın anatomisi

Öğrenme hedefi

Tek bir ışık kaynağının aydınlattığı bir kürenin üzerindeki bölgeleri, en parlak noktadan masadaki gölgeye kadar altı ayrı bölgeyi tanıyıp adlandırabileceksin. Her bölgenin neden oluştuğunu yüzeyin ışığa göre açısıyla açıklayabilecek, bu bölgeleri değer skalasında doğru sırayla yerleştirerek bir küreyi hacimli biçimde çizebileceksin.

Kanca

Masaya bir portakal koy ve yanına tek bir lamba yak. Portakalın bir yanı parlar, öbür yanı karanlığa gömülür; ama bu ikisi arasında keskin bir sınır yoktur. Aydınlık yan yavaşça kararır, bir yerde belirgin bir koyu şerit belirir, sonra karanlık yanın kenarında, masaya yakın yerde, beklenmedik bir aydınlık görünür. Portakalın altındaki masada da bir gölge uzanır, dibinde en koyu, uzaklaştıkça yumuşayan. Bir kürenin üzerinde neden birden fazla ışık bölgesi vardır?

Cevap, kürenin her noktasının ışığa farklı bir açıyla bakmasında ve karanlıkta kalan yüzeylerin bile çevreden gelen ışığı toplamasında. Bu bölgeler bir kez adlandırıldığında, bir yüzün, bir elmanın ya da bir bulutun ışığı aynı haritayla okunabilir.

Bağlam

San Diego Müzesi'nde İspanyol ressam Juan Sánchez Cotán'ın yaklaşık 1602 tarihli Ayva, Lahana, Kavun ve Salatalık adlı natürmortu sergilenir. Tuval üzerine yağlı boyayla yapılmış resim 67,8 × 88,7 cm boyutundadır. Karanlık bir pencere çerçevesinin içinde bir ayva ve bir lahana iplerle asılıdır; pervazın üstünde bir kavun, ondan kesilmiş bir dilim ve bir salatalık durur. Işık soldan, güçlü ve tek yönlü gelir; arka plan neredeyse siyahtır.

Bu düzen, ışığın bölgelerini incelemek için bir laboratuvar gibidir. Ayva ve kavun kabaca küresel biçimlerdir ve tek bir kaynaktan aydınlatılırlar; her birinde aydınlık bir yan, adım adım kararan bir kuşak ve karanlığa dönen bir sınır görülür. Pervazın üstündeki nesnelerin altında düşen gölgeler uzanır. Siyah zemin, hiçbir bölgenin başka bir ışıkla karışmamasını sağlar; ressamın her bölgeyi hangi değerle kurduğu açıkça okunur.

Ana anlatım

Yüzeyin açısı ışığı nasıl belirler?

Bir yüzeyin ne kadar aydınlık görüneceği, büyük ölçüde o yüzeyin ışığa ne kadar dönük olduğuna bağlıdır. Işığa tam karşıdan bakan bir yüzey, birim alan başına en fazla ışığı alır; ışığa açılı duran bir yüzey aynı ışığı daha geniş bir alana yayar ve daha sönük görünür. Bu ilişkiyi 1760'ta yayımladığı Photometria adlı kitabında Mulhouse doğumlu bilgin Johann Heinrich Lambert matematiksel olarak ifade etmiştir ve bugün Lambert'in kosinüs yasası diye anılır.

Küre bu yasanın en açık gösterimidir, çünkü yüzeyi her noktada farklı bir yöne döner. Işığa tam dönük olan bölge en aydınlıktır; buradan uzaklaştıkça yüzey ışıktan yavaş yavaş yüz çevirir ve ton kademeli olarak koyulaşır. Yüzeyin ışığa tam yan döndüğü yerde doğrudan ışık biter. Bu çizginin ötesinde yüzey ışığı hiç görmez.

Bu yüzden kürenin aydınlık yanı düz bir leke değil, bir geçiştir. Işığı temsil eden tek bir açık ton ve gölgeyi temsil eden tek bir koyu tonla çizilen küre, bir disk gibi görünür. Hacmi veren şey, bu iki uç arasındaki kademeli geçiştir.

Işığın yönü, bu geçişin kürenin neresine düşeceğini belirler. Işık tam yandan geliyorsa gölge sınırı kürenin ortasından geçer ve küre yarı yarıya aydınlık, yarı yarıya karanlık görünür. Işık bakanın arkasından, önden geliyorsa aydınlık yan küreyi neredeyse tamamen kaplar ve gölge yalnızca kenarda ince bir hilal olarak kalır; küre daha düz görünür. Işık kürenin arkasından geliyorsa bu kez karanlık yan büyür ve aydınlık, kenarda ince bir şerit olur. Ressamlar bu yüzden hacmi en açık gösteren düzen olarak ışığı çoğu zaman yandan ve biraz yukarıdan kurar; ama bu bir kural değil, bir seçimdir: önden ışık sakin ve düz, arkadan ışık dramatik ve siluet ağırlıklı bir etki verir.

Aydınlık yanda hangi bölgeler vardır?

Kürenin ışığa en dönük bölgesine ışık (light) denir; burası skalanın açık ucuna yakın durur. Işık bölgesinin içinde, parlak bir yüzeyde, küçük ve keskin bir leke daha görülebilir: parlama (highlight). Parlama, ışık kaynağının yüzeyde bir ayna gibi yansımasıdır. Bu yüzden yeri yalnızca ışığın yönüne değil, bakanın konumuna da bağlıdır; başını hareket ettirdiğinde parlama da yüzeyin üstünde kayar. Mat bir yüzeyde, örneğin bir kil topunda, parlama neredeyse hiç görünmez; cilalı bir elmada ise belirgindir.

Işıktan gölgeye doğru uzanan kademeli bölgeye yarı ton (halftone) denir. Yarı ton, yüzeyin ışıktan yüz çevirmeye başladığı yerde başlar ve doğrudan ışığın bittiği yere kadar sürer. Kürenin biçimini en çok yarı tonlar anlatır; çünkü yüzeyin nasıl kıvrıldığını adım adım kaydeden onlardır. Yarı tonları atlamak ya da çok dar tutmak, küreyi sertleştirir.

Aydınlık yanın bittiği ve gölgenin başladığı yere gölge sınırı (terminator) denir. Burası çoğu zaman gölgenin geri kalanından biraz daha koyu görünen bir şerittir. Sebebi, gölge sınırının ne doğrudan ışık ne de çevreden gelen yansımayı alacak kadar dönük olmasıdır; iki ışığın da en az ulaştığı yerdir. Bu şeride bazı öğretmenler çekirdek gölge (core shadow) der.

Karanlık yanda ne olur?

Gölge sınırının ötesindeki bölge, kürenin kendi biçiminden doğan gölgedir. Bu gölge tamamen siyah değildir, çünkü çevre de ışık yansıtır. Masa, duvar ya da yakındaki bir nesne, lambanın ışığını alıp bir kısmını kürenin karanlık yanına geri gönderir. Buna yansıyan ışık (reflected light) denir ve genellikle kürenin alt kenarında, ışığı yansıtan yüzeye bakan yerde belirir.

Yansıyan ışık çizimde en sık abartılan bölgedir. Göz, karanlığın içindeki bu aydınlığı fark ettiğinde onu önemser ve olduğundan açık çizer. Oysa tek bir ışık kaynağı olan sıradan bir düzende yansıyan ışık, gölgenin bir parçası olarak kalır; aydınlık yandaki yarı tonlardan daha koyu durur. Yansıyan ışığı ışık yanı kadar açık çizmek, gölgeyi ikiye böler ve küreyi iki ayrı ışık kaynağından aydınlatılmış gibi gösterir.

Yansıyan ışığın rengi ve gücü, yansıtan yüzeye bağlıdır. Beyaz bir masa örtüsü güçlü, nötr bir yansıma verir; koyu ahşap bir masa ise zayıf ve sıcak bir yansıma. Bu, portrede de aynıdır: bir yüzün gölgedeki yanağı, yakındaki bir yakadan ya da omuzdan gelen ışıkla hafifçe aydınlanabilir. Yüzeyin kendi rengi de payını katar. Koyu tenli bir yüzde gölge bölgeleri skalanın koyu ucuna yakın durur ve içindeki yansıyan ışık, çevresinden ayrılan belirgin bir aydınlık olarak okunabilir; açık tenli bir yüzde ise aynı yansıma, gölgenin genel tonuna daha yakın kalabilir. Bölgelerin sırası her tende aynıdır; değişen, bu sıranın skalanın neresine yerleştiğidir.

Düşen gölge nasıl davranır?

Küre ışığın yolunu keser ve arkasındaki yüzeye bir gölge bırakır; buna düşen gölge (cast shadow) denir. Düşen gölge, kürenin kendi gölgesinden farklı bir şeydir: kürenin biçimi değil, ışığın engellendiği yerin biçimidir. Masada bir elips olarak uzanır ve ışık alçaldıkça uzar.

Düşen gölgenin en koyu yeri, kürenin masaya değdiği noktanın hemen yanıdır. Orada ne doğrudan ışık ne de çevreden gelen yansıma ulaşabilir; bu dar ve çok koyu bölgeye temas gölgesi (occlusion shadow) denir. Temas gölgesini atlamak, kürenin masaya oturmadığını, havada süzüldüğünü gösterir. Gölge temas noktasından uzaklaştıkça hafifçe açılır, çünkü çevreden gelen ışık oraya daha kolay ulaşır.

Düşen gölgenin kenarı da her yerde aynı değildir. Nesneye yakın kısmında kenar keskindir; nesneden uzaklaştıkça yumuşar. Bunun sebebi, gerçek ışık kaynaklarının bir nokta değil, bir alan olmasıdır: kaynağın farklı noktaları gölgenin kenarını biraz farklı yerlere düşürür ve bu fark, gölge uzadıkça büyür. Büyük ve yakın bir kaynak, örneğin geniş bir pencere, yumuşak gölgeler verir; küçük ve uzak bir kaynak, örneğin çıplak bir ampul ya da güneş, daha keskin gölgeler verir.

Uygulama

1. Malzeme: beyaz ya da açık gri mat bir top (bir kil top ya da boyanmış bir köpük top iyi çalışır), tek bir masa lambası, kurşun kalemler (2H, HB, 2B, 6B), hamur silgi ve 1.5.01'de yaptığın dokuz basamaklı skala. Süre otuz dakika.
2. Topu açık renkli bir masaya koy, odadaki diğer ışıkları kapat ve lambayı yukarıdan ve yandan, yaklaşık kırk beş derecelik bir açıyla yerleştir.
3. Topun dış hattını ve düşen gölgenin sınırını çok hafif çiz. Gölge sınırının yerini, kürenin üzerinde hafif bir eğri çizgiyle işaretle.
4. Önce gölge ailesini kur: kürenin karanlık yanını ve düşen gölgeyi aynı orta koyu tonla doldur. Sonra ışık ailesini kâğıdın beyazına yakın bırak. Gözlerini kısarak bak; küre yalnızca iki tonla bile bir yönden aydınlatılmış görünmeli.
5. Gölge sınırını koyulaştır, yarı tonları ışıktan sınıra doğru kademeli olarak ekle, temas gölgesini en koyu değerle vur ve yansıyan ışığı hamur silgiyle hafifçe kaldır.
6. Her bölgeyi skalanın yanına tutarak kontrol et: yansıyan ışık yarı tonlardan koyu mu, temas gölgesi en koyu yer mi?

Sık yapılan hatalar

Kapanış

Bir kürenin üzerinde neden birden fazla ışık bölgesi vardır? Çünkü kürenin her noktası ışığa farklı bir açıyla bakar: ışığa dönük yer aydınlık, yüz çeviren yer kademeli olarak koyu olur ve doğrudan ışığın bittiği yerde gölge sınırı belirir. Karanlık yan çevreden yansıyan ışığı toplar ama gölge ailesinin içinde kalır; masada ise kürenin engellediği ışık, temas noktasında en koyu, uzaklaştıkça yumuşayan bir düşen gölge bırakır. Bu altı bölge her tende aynı sırayla dizilir; skaladaki yerleri değişir. Sánchez Cotán'ın ayvası ve kavunu, bu bölgelerin karanlık bir zeminde ne kadar açık okunabildiğini gösterir.

Ödevde bir kürenin bütün ışık bölgelerini çizecek ve her birini adıyla etiketleyeceksin.

Kavram sözlüğü

Ödev

Bir kürenin tüm ışık bölgelerini çiz ve etiketle.

1. Uygulamadaki düzeni kur ve bir küreyi tek ışık altında çiz.
2. Çizimin yanına, her bölgeye bir ok çizerek adını yaz: parlama, ışık bölgesi, yarı ton, gölge sınırı (çekirdek gölge), yansıyan ışık, düşen gölge, temas gölgesi.
3. Her bölgenin yanına dokuz basamaklı skalada hangi basamağa denk geldiğini not al.
4. Lambayı alçaltıp yükselterek aynı küreyi iki küçük eskizle daha çiz ve düşen gölgenin boyunun ve gölge sınırının yerinin nasıl değiştiğini karşılaştır.

Kendini değerlendir

• Değer (Ton): Bölgeler doğru sırada mı: ışıktan gölge sınırına kademeli geçiş, gölge sınırı koyu, yansıyan ışık yarı tonlardan koyu?
• Kenar ve Ayrıntı: Düşen gölgenin kenarı nesneye yakın yerde keskin, uzakta yumuşak mı?
• Oran ve Çizim: Düşen gölgenin biçimi ve yönü ışığın konumuyla tutarlı mı?
• Temas gölgesi, küreyi masaya oturtacak kadar koyu mu?

Kendini sına

1. Kürenin bir noktasının ne kadar aydınlık görüneceğini en çok ne belirler?

• A) Kürenin rengi.
• B) O noktadaki yüzeyin ışığa ne kadar dönük olduğu.
• C) Kâğıdın boyutu.
• D) Kalemin sertliği.

2. Gölge sınırı neden çoğu zaman gölgenin geri kalanından koyu görünür?

• A) Kalem orada daha çok bastırıldığı için.
• B) Işık kaynağının tam karşısında olduğu için.
• C) Ne doğrudan ışığı ne de çevreden gelen yansımayı yeterince alacak kadar dönük olduğu için.
• D) Parlamanın yanında durduğu için.

3. Tek ışık kaynaklı sıradan bir düzende yansıyan ışık nasıl çizilmelidir?

• A) Gölge ailesinin içinde, aydınlık yandaki yarı tonlardan daha koyu.
• B) Işık bölgesiyle aynı açıklıkta.
• C) Kâğıdın beyazıyla.
• D) Hiç çizilmemeli.

4. Düşen gölgenin en koyu yeri neresidir?

• A) Gölgenin en uç noktası.
• B) Kürenin ışık yanı.
• C) Gölgenin ortası.
• D) Kürenin masaya değdiği noktanın hemen yanı.

5. Parlamanın yeri neden bakan kişi hareket edince değişir?

• A) Işık kaynağı hareket ettiği için.
• B) Parlama, ışık kaynağının yüzeydeki ayna gibi yansıması olduğu ve bakış açısına bağlı olduğu için.
• C) Kürenin biçimi değiştiği için.
• D) Parlama yalnızca fotoğraflarda görüldüğü için.

Cevaplar

1. B — Işığa dönük yüzey birim alanda daha çok ışık alır; Lambert'in kosinüs yasası bu ilişkiyi tanımlar.
2. C — Gölge sınırı iki ışığın da en az ulaştığı yerdir; bu yüzden gölgenin içinde koyu bir şerit gibi okunur.
3. A — Yansıyan ışık gölgeyi hafifçe açar ama gölge ailesinden çıkmaz; ışık kadar açık çizilirse ikinci bir kaynak varmış gibi görünür.
4. D — Temas noktasının yanına ne doğrudan ışık ne de yansıma ulaşır; bu yüzden düşen gölgenin en koyu yeridir.
5. B — Ayna gibi yansıma, ışığın yüzeyden göze geldiği açıya bağlıdır; bakan yer değiştirince parlama da kayar.

Referans görseller

• Özgün fotoğraf: tek lambayla aydınlatılmış beyaz mat bir top; yedi bölge oklarla etiketli.
• Özgün şema: yüzeyin ışığa göre açısı değiştikçe tonun koyulaşması; kürenin kesitinde ışık okları.
• Özgün fotoğraf: aynı düzen, önce beyaz örtü, sonra koyu ahşap masa üzerinde; yansıyan ışığın gücündeki fark.

Sonraki derse köprü

Bölgeler artık adlandırıldı ve skaladaki yerleri belli. Sonraki ders bu değerleri kâğıda nasıl koyacağını soruyor: yalnızca paralel çizgilerle, çapraz katmanlarla ya da noktalarla, kalemi hiç yaymadan yumuşak bir gölge nasıl kurulur, onu göreceğiz.