Wie die Bilder des Impressionisten Claude Monet unsere Augen betrügen

Claude Monet verwendete in seiner Waterloo Bridge-Serie eine sehr begrenzte Farbpalette, konnte aber dennoch eine Vielzahl von Ambientebedingungen erzeugen. Neue Forschung zeigt, wie.

Bei drei Reisen nach London zur Jahrhundertwende malte Monet mehr als 20-Versionen einer einzigen Szene: der Waterloo-Brücke über der Themse. Monets Hauptthema war jedoch nicht die Brücke selbst, sondern die Landschaft und Atmosphäre der Szene mit ihrem vorübergehenden Licht, Nebel und Nebel.

Monet, ein anerkannter Meister der Landschaftsmalerei, war ein wesentlicher Begründer der impressionistischen Bewegung, die die Philosophie des flüchtigen Sinneseffekts in einer Szene umarmte. Die Memorial Art Gallery arbeitete mit dem Carnegie Museum of Art und dem Worcester Art Museum zusammen, um die Farbpigmente zu analysieren, die Monet in seiner Waterloo Bridges-Serie verwendete.

Mit jedem der Gemälde in der SerieMonet manipuliert die Wahrnehmung des Betrachters auf eine Weise, die die damaligen Wissenschaftler nicht vollständig verstanden haben. Die Forschung kann nun einen Einblick in die Komplexität des visuellen Systems geben, die Prozesse von Monet und die Feinheiten seiner Arbeit beleuchten.

Wie arbeiten Augen und Gehirn zusammen, damit wir Farbe sehen können?

Die Antwort bezieht sich darauf, wie unsere Augen Lichtwellenlängen aufnehmen, die unser Gehirn interpretiert, sagt David Williams, Professor für Optik an der University of Rochester und Direktor von Rochester Zentrum für visuelle Wissenschaft.

In der Netzhaut des Auges gibt es drei Arten von Zapfen: Blau, das für kurze Lichtwellenlängen empfindlich ist; Grün, das für mittlere Wellenlängen empfindlich ist; und rot, das langwellig empfindlich ist. Diese trichromatischen Signale „sind sehr einfach, aber die unzähligen Farbnuancen, die wir erfahren, werden von diesen drei abgeleitet“, sagt Williams, dessen Labor in den 1990s zuerst alle drei Arten von Zapfen in einer lebenden menschlichen Netzhaut abbildete und identifizieren, wie die Zapfen angeordnet sind.

Von der Netzhaut gelangen die Signale entlang des Sehnervs zum visuellen Kortex im Rücken des Gehirns. Signale werden dann zwischen dem visuellen Kortex und anderen übergeordneten Teilen des Gehirns hin und her übertragen, einschließlich derjenigen, die an Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Erfahrung und Neigungen beteiligt sind. Die Aufgabe des Gehirns besteht darin, sensorische Informationen aus den Augen in Teile (Linien, Formen und Tiefe) zu integrieren und sie zu Objekten und Szenen zu konstruieren.

Wie die Bilder des Impressionisten Claude Monet unsere Augen betrügen(Kredit: Mike Osadciw / U. Rochester)


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Wie wurde das visuelle System so kompliziert?

Um diese Komplexität des menschlichen visuellen Systems zu veranschaulichen, beginnt Duje Tadin häufig mit der Wahrnehmung, indem er die Schüler fragt, was schwieriger ist: Mathematik oder Vision?

Die meisten Leute sagen Mathe.

"Natürlich ist dies eine Trickfrage", sagt Tadin, Professor für Gehirn- und Kognitionswissenschaften, der die neuronalen Mechanismen der visuellen Wahrnehmung untersucht. „Mathematik ist schwieriger für uns, weil so wenig von unserem Gehirn dem gewidmet ist, während etwa die Hälfte des Gehirns der Wahrnehmung gewidmet ist.“ Nehmen wir zum Beispiel Computer. Computer-Vision-Programme liegen immer noch weit hinter dem zurück, was Menschen tun können, doch selbst die kleinsten Smartphones können komplexe Berechnungen durchführen. "Das liegt daran, dass Mathematik einfach ist und es immer eine richtige Antwort gibt", sagt Tadin.

„Die Wahrnehmung ist stark mit anderen Aspekten der Gehirnverarbeitung verbunden. Ihre früheren Erfahrungen, Ihre Erwartungen, die Art und Weise, wie Sie Ihre Aufmerksamkeit auf sich ziehen, all diese anderen Dinge, die nicht unbedingt mit der Wahrnehmung zusammenhängen, wirken sich tatsächlich auf Ihre Wahrnehmung aus. “

Das menschliche Sehen ist also "ein massiver Rekonstruktionsprozess", sagt Woon Ju Park, ein ehemaliger Postdoc-Forscher in Tadins Labor. "Dies unterscheidet unsere Wahrnehmung manchmal von der physischen Welt, die außerhalb von uns existiert."

Wie nehmen wir 3D-Formulare auf einer 2D-Leinwand wahr?

Ein Künstler wie Monet nutzt die Wahrnehmung aus, indem er eine dreidimensionale Szene auf eine zweidimensionale Leinwand malt. Der Prozess ähnelt dem, was Augen und Gehirn tun, sagt Tadin: Unsere Augen sind gekrümmt, aber im Wesentlichen wird eine dreidimensionale Welt auf den Kopf gestellt und auf eine flache Netzhaut projiziert.

Das Gehirn muss die Punkte verbinden, das Bild nach rechts drehen und die fehlende dritte Dimension extrahieren. Monet „täuscht“ das Gehirn eines Betrachters, indem er Elemente aus Licht, Schatten und Kontrast darstellt, um die „Illusion“ einer dreidimensionalen Brücke zu malen.

"Sie wissen vielleicht, dass es eine Illusion ist, aber Ihr Gehirn gruppiert automatisch Dinge und lässt Sie wissen, dass es sich um eine dreidimensionale Szene handelt", sagt Tadin. Monet zeigt Dinge, die weiter entfernt sind, wie die Schornsteine ​​der Waterloo Bridges-Serie, als kleiner und verschwommener, um ein Gefühl von Tiefe zu vermitteln. Die Gruppierungsfunktion des Gehirns ermöglicht es uns auch, die Form einer Brücke, eines Flusses und eines Rauchstapels zu sehen, bevor wir Monets individuelle Farbstriche sehen.

„Das Ziel unserer visuellen Wahrnehmung besteht nicht darin, uns ein genaues Bild von der Umgebung zu vermitteln, sondern uns das nützlichste Bild zu geben“, sagt Tadin. "Und das Nützlichste und das Genaueste ist nicht immer dasselbe."

Wie nehmen wir Licht in Monets Gemälden wahr?

Die Beleuchtung eines Objekts kann beispielsweise die Wahrnehmung verändern. Dies liegt daran, dass das, was beim Betrachten eines Objekts in unsere Augen gelangt, eine Kombination aus der auf das Objekt fallenden Beleuchtung und den intrinsischen Eigenschaften des Objekts selbst ist, sagt Williams. "Ihr Gehirn hat eine echte Herausforderung, nämlich herauszufinden, was an diesem Objekt wahr ist, auch wenn das, was zu Ihrem Auge kommt, sich radikal unterscheidet, je nachdem, wie es beleuchtet wird."

Wenn Sie ein Objekt wie ein weißes Blatt Papier nehmen, wird es fast immer als weiß interpretiert - ein Phänomen, das als Farbkonstanz bezeichnet wird - auch wenn das vom Papier auf Ihr Auge einfallende Licht in der Farbe je nach Beschaffenheit bemerkenswert unterschiedlich ist beleuchtet. Wenn Sie zum Beispiel das Papier nach draußen legen, wird es im Morgenlicht, mitten am Tag, immer noch weiß erscheinen, und wenn die Sonne untergeht, dachte man sogar, „ob wir objektive Messungen des in Ihr Auge einfallenden Lichts vornehmen würden Unter diesen verschiedenen Umständen wären sie sehr unterschiedlich “, sagt er.

Die Waterloo-Brücke selbst ändert ihre Farbe nie, aber Monet malt sie, indem sie Farbpigmente mischt, die sich in Helligkeit, Farbton (relative Helligkeit oder Dunkelheit einer Farbe) und Intensität (Sättigung einer Farbe) unterscheiden, um Sonnenaufgang, direktes Sonnenlicht und Dämmerung darzustellen.

Das Gehirn ist in der Lage, die Beleuchtung über die gesamte Szene zu spülen, Informationen zu integrieren und Rückschlüsse zu ziehen. Wenn beispielsweise alle Objekte einen Blaustich aufweisen, kann das Gehirn darauf schließen, dass es höchstwahrscheinlich tagsüber bei blauem Himmel ist. Wenn Objekte einen rötlichen Schimmer haben, schließt das Gehirn, dass der Sonnenuntergang am wahrscheinlichsten ist, sagt Williams.

Letztendlich betont „Monets Arbeit, wie unterschiedlich eine Szene sein kann, je nachdem, wie sie beleuchtet wird. Aber jede Person mit normaler Farbsicht, die sich diese Serie anschaut, wird wissen: Die Brücke ist grauer Ziegel, egal zu welcher Tageszeit, denn das Gehirn hat clevere Tricks entwickelt, um die wahren Eigenschaften von Objekten trotz der vielfältigen Beleuchtungsbedingungen abzuschätzen wir begegnen normalerweise. "

Sehen wir alle die gleichen Dinge?

Das Phänomen der Farbkonstanz, das von den Vision-Wissenschaftlern seit vielen Jahren untersucht wurde, fand vor einigen Jahren in Deutschland große Beachtung die berüchtigte Kleiderillusion, in denen Leute, die das gleiche Bild eines Kleides sehen, entweder blau und schwarz oder weiß und gold sahen. Während das Kleid selbst tatsächlich blau und schwarz war, machten die Menschen unterschiedliche Annahmen darüber, wie das Kleid beleuchtet wurde, was wiederum zu unterschiedlichen Wahrnehmungen der Farbe des Kleides selbst führte.

"Viele Forscher hatten bis zu diesem Zeitpunkt davon ausgegangen, dass jeder mit normaler Farbsicht mehr oder weniger ähnliche Wahrnehmungen hatte", sagt Williams. "Die bemerkenswerten Unterschiede in der Interpretation des Kleides waren für viele in der Vision-Community wirklich ein Augenöffner und kein Wortspiel."

Eine andere Sache, die Sie über die Wahrnehmung von Farbe wissen sollten, ist, dass sie relativ ist: Eine Farbe ändert sich, wenn sie mit anderen Farben um sie herum interagiert. Monet wendet oft stark unterschiedliche Farben nebeneinander an, ohne sie zu mischen, eine Technik, die gleichzeitigen Kontrast ausnutzt: Die gleiche Farbe erscheint anders, wenn sie neben verschiedenen Farben platziert wird.

Wie die Bilder des Impressionisten Claude Monet unsere Augen betrügen(Kredit: Mike Osadciw / U. Rochester)

Die groben Pinselstriche sind also „wie Lichtpunkte, die unsere Augen anregen“, sagt Park. "Zuschauer können ihre eigenen Rekonstruktionsprozesse im Gehirn verwenden, um diese Patches in zusammenhängende Objekte zu integrieren, die für sie von Bedeutung sind."

Während unsere Augen und unser Gehirn zusammenarbeiten, um eine zusammenhängende Sicht der Welt zu schaffen, kann eine impressionistische Künstlerin wie Monet das Gegenteil tun, um eine Szene in einzelne Pinselstriche zu zerlegen, sagt sie. „Monet teilt seine Wahrnehmungserfahrungen in verschiedene Grundeinheiten der visuellen Verarbeitung auf“, einschließlich Farbe und Form, anstatt sich auf das Objekt der Brücke selbst zu konzentrieren.

Acht Gemälde aus dieser Serie von Londoner Nebel sind das Herzstück der Memorial Art Gallery Monets Waterloo Bridge: Vision und Prozess.

Die Quelle für diesen Artikel ist aus Universität von Rochester

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