211service.com
Een virtuele versie van de mysterieuze glazen bol van da Vinci heeft geholpen om de vreemdheid ervan te verklaren
Salvator Mundi door Leonardo da Vinci
In 2017, een olieverfschilderij genaamd Salvator Mundi (Savior of the World) verkocht voor $ 450,3 miljoen bij veilinghuis Christie's in New York. Dat maakte het met enige marge 's werelds duurste. Het schilderij is een van de minder dan 20 waarvan gedacht wordt dat het door Leonardo da Vinci is gemaakt, hoewel er nog steeds enige onenigheid bestaat over deze toeschrijving.
Er is ook nog een puzzel. De afbeelding toont Christus met een glazen bol die de hemelbol van de hemel voorstelt. Zo'n bol zou moeten werken als een bolle lens, die de gewaden erachter vergroot en omkeert. De gewaden van Christus zijn echter niet omgekeerd of vergroot, maar verschijnen met minimale vervorming.
Leonardo was zich terdege bewust van de manier waarop glas licht breekt. Zijn notitieboekjes staan vol met afbeeldingen van de manier waarop licht weerkaatst en weerkaatst door verschillende objecten. En dit roept de vraag op waarom hij de bol op deze manier tekende.
Vandaag krijgen we een antwoord dankzij het werk van Marco Liang en collega's van de University of California, Irvine. Deze groep heeft computersoftware gebruikt om de scène in drie dimensies te reproduceren en bestudeerde vervolgens hoe licht zou worden gebroken door verschillende soorten lichtbollen.
Na het vergelijken van hun weergaven met het origineel, zijn ze tot de conclusie gekomen dat de bol helemaal niet solide is. In plaats daarvan laten ze zien dat het schilderij een realistische fysieke weergave is van een holle bol met een straal van 6,8 centimeter maar een dikte van slechts 1,3 millimeter.
Eerst wat achtergrond. Inverse rendering is een computergrafische techniek die oorspronkelijk is ontwikkeld om fysiek realistische weergaven van virtuele scènes te produceren door de fysica van lichtstroom te simuleren. Een doel van deze techniek is om het uiterlijk van transparante en semi-transparante objecten van glas of water beter te simuleren.
De techniek begint met het creëren van een 3D-weergave van de scène, waarbij de textuur en structuur van alle objecten waarmee licht in wisselwerking staat, worden verwerkt. De scène moet ook een lichtbron en een gezichtspunt bevatten. Vervolgens brengt een raytracing-algoritme in kaart hoe licht de scène verlicht, gezien vanuit het gezichtspunt.
Liang en co beginnen met het opnieuw maken van een virtuele versie van het schilderij. We geven de geometrie van de scène weer met behulp van een ruwe benadering voor het lichaam van het onderwerp, samen met meer gedetailleerde representaties voor de bol en de hand die hem vasthoudt, zeggen ze.
In vergelijking met de hand schatten ze de diameter van de bol op 6,8 cm en de afstand tot het lichaam op 25 cm. Ze verfijnden ook de geometrie van de hand die de bol vasthoudt, zodat deze de bol zachtjes aanraakt, met behulp van Maya, een soort 3D-modellerings- en animatiesoftware.
Door de schaduwen in het schilderij te bestuderen, concludeerde het team dat het onderwerp werd verlicht door een sterke gerichte lichtbron van bovenaf en door een algemene diffuse verlichting. Tegelijkertijd schatten ze dat het gezichtspunt op de foto ongeveer 90 cm verwijderd is van het onderwerp.
Met de virtuele scène klaar, hebben we getest of de bol solide was door renderings van een massieve en een holle bol te vergelijken, laten we zeggen Liang en co.
A. Weergave van een massieve bol B. Weergave van een holle bol
De resultaten zorgen voor interessante lectuur. De enige manier waarop het team het originele schilderij kan reproduceren, is met een holle bol. Bovendien vervormt een holle bol de achtergrond op een specifieke manier. Een rechte lijn die door het midden van de bol gaat, wordt bijvoorbeeld niet vervormd. Daarentegen worden rechte lijnen die niet door het midden van de bol gaan zo vervormd dat er een discontinuïteit ontstaat aan de rand.
Op het schilderij zijn de gewaden van Christus zo gevouwen dat er vijf lijnen achter de bol lijken te lopen. Vier van de lijnen hebben echter een waaierachtige opstelling die samenkomt in het midden van de bol. Er is dus geen discontinuïteit zichtbaar in het gereconstrueerde beeld of in het origineel.
De vijfde vouw volgt dit patroon echter niet en het gereconstrueerde beeld vertoont een duidelijke discontinuïteit. De kunstenaar vervaagde dit deel van het schilderij waar de vouw de bol binnengaat. Dit suggereert sterk dat hij zich bewust was van de manier waarop een holle bol rechte lijnen vervormt die erachter lopen.
Het team experimenteerde ook met het variëren van de dikte van de holle bol, de resultaten suggereren dat het niet dikker kan zijn dan 1,3 mm.
Een interessante vraag is of Leonardo toegang zou hebben gehad tot de materialen, lichtbronnen en kennis van optica die hij volgens het nieuwe werk moet hebben gehad. Op het gebied van optica hebben Liang en co de aantekeningen van Leonardo bestudeerd en denken dat deze kennis goed binnen zijn bereik moet zijn geweest. Holle glazen bollen waren in die tijd goed bekend en verschijnen in veel schilderijen uit die tijd. En Renaissance-kunstenaars waren experts in het opnieuw creëren van bepaalde lichtomstandigheden.
Dus Liang en co zijn zeker van hun conclusie: onze experimenten laten zien dat een optisch nauwkeurige weergave die kwalitatief overeenkomt met die van het schilderij inderdaad mogelijk is met behulp van materialen, lichtbronnen en wetenschappelijke kennis waarover Leonardo da Vinci rond 1500 beschikte, zeggen ze.
Natuurlijk is het team niet de eersten die suggereert dat de bol hol is - Leonardo's biograaf Walter Isaacson uit 2017 doet een soortgelijke suggestie, en anderen hebben het ook besproken. Liang en co zijn echter de eersten die laten zien dat het schilderij een fysiek realistische weergave is van een holle bol en geen massieve.
Dat zal helpen om op zijn minst een deel van de controverse over de foto en het enorme prijskaartje op te lossen.
Referentie: arxiv.org/abs/1912.03416 : Over de optische nauwkeurigheid van de Salvator Mundi