S III.— OMBRES

127. On appelle lumière directe celle qui est transmise, sans intermédiaire, du corps lumineux à l'objet éclairé.

128. Les corps frappés par la lumière jouissent tous à différents degrés de la propriété de la réfléchir, c'est-à-dire de la renvoyer et de la disséminer dans l'espace plus ou moins vivement, suivant la nature et l'éclat de la surface réfléchissante.

129. La lumière réfléchie est donc celle qui est renvoyée par les corps éclairés. Elle peut à son tour rendre visibles les objets environnants qui seraient privés de la lumière directe.

150. L* ombre est l'obscurité plus ou moins intense que produit sur la surface d'un corps la privation de la lumière directe.

I3t. On distingue deux sortes d'ombres : les ombres propres et les ombres portées.

132. L ombre propre d'un corps est celle qui a lieu sur la partie de sa surface opposée à la lumière.

Ainsi, dans la pyramide que représentent les fig. 4 et 2 (pi. 7 de l'atlas), les trois faces fbc, fcd et fde, sont dites dans l'ombre propre, parce que, par la position du corps, elles sont situées du côté opposé à la direction des rayons lumineux. De même, la partie da de la surface du cylindre (fig. 2, pi. 9) qui est comprise entre la génératrice dd et celle de contour apparent aa est dans l'ombre propre, parce qu'elle appartient à la moitié du cylindre qui est opposée à la direction de la lumière (124).

153. On appelle ligne de séparation d'ombre et de lumière la limite de l'ombre propre d'un corps, c'est-à-dire la ligne droite ou courbe qui sépare la partie éclairée de celle qui ne l'est pas.

Le cylindre (fig. 2, pi. 9) en offre un exemple : la génératrice dd est la ligne de séparation d'ombre et de lumière.

154. L'ombre portée est celle que produit un corps sur la surface d'un autre corps, en interceptant les rayons lumineux qui, sans cela, pourraient éclairer cette surface.

Ainsi, l'ombre à droite du gros cylindre, sur la surface du petit cylindre (fig. 1, pi. 12), est une ombre portée provenant du gros cylindre placé en avant de cette surface. L'ombre produite sur la surface du gros cylindre ( fig. 2, pi. 12) provient de la saillie que fait le petit cylindre.

t3S. Une ombre portée sur la surface d'un corps peut aussi provenir de la forme même de ce corps, s'il est tel, par exemple, que certaines parties soient en saillie sur d'autres.

C'est ainsi que la moulure saillante du piédestal (pi. 26) produit une ombre portée sur elle-même, d'abord, et en plus sur la partie du dé qu'elle surmonte.

156. Les parties d'un corps situées dans l'ombre peuvent être visibles et même distinctes, si elles reçoivent de la lumière réfléchie par les parties environnantes ou par d'autres corps. Dans le cas contraire, elles se trouveront dans une complète obscurité.

*t57. La ligne de séparation d'ombre et de lumière est déterminée par le contact des rayons lumineux avec la surface du corps. Si l'on suppose ces rayons prolonges jusqu'à leur rencontre avec une surface donnée, en joignant tous les points d'intersection, on déte;minerd le contour de l'ombre portée sur cotl^ surface piir la

partie du corps privée de lumière. (Voyez pi. 26, 27 et suivantes.) Cette étude du tracé rigoureux des ombres propres et dei ombres portées sera longuement développée dans la troisièmo partie de cet ouvrage (^).

§ ly. INTENSITÉS RÉSULTANT DES EFFETS D'OMBRE ET DE LUMIÈRE.

138. Si dans un dessin on doit faire sentir les formes planes ou arrondies, les parties fuyantes ainsi que les positions respectives des objets, on ne peut obtenir ce résultat qu'à l'aide des dégradations des teintes convenablement ménagées. Mais cette dégradation est soumise à des considérations qui résultent des effets de la lumière directe, ainsi que de la lumière réfléchie.

139. Disons d'abord que les effets et les propriétés de la lumière réfléchie sont absolument les mômes que ceux de la lumière directe; elle en diffère seulement par une intensité plus faible. D'où il résulte que la dégradation de la lumière dans les surfaces éclairées est la môme que la dégradation des ombres dans les surfaces non éclairées.

140. D'après ce que nous venons de dire, on comprendra que le modelé des corps, que la forme des surfaces, leur position, sont exprimés par des teintes dont la valeur varie, et que cette variation a des lois qui sont basées sur les effets de la lumière éclairant les corps.

Nous allons chercher, par des exemples, à bien faire comprendre cette partie de la théorie de l'art du lavjs. Nous expliquerons d'abord les moyens d'expression, puis nous développerons au fur et à mesure les raisons à l'appui, c'est-à-dire les effets de la lumière sur les surfaces dans chacun des cas présentés.

Pour le moment, nous ne nous occuperons que du lavis à l'encre de Chine.

141. Qiiand tme surface plane éclairée a tous ses points à égale distance du spectateur, ce qui a nécessairement lieu lorsque cette surface est parallèle à l'un des plans de projection, elle reçoit sur toute son étendue une teinte claire et uniforme.

Car il est manifeste que la lumière frappe toute la surface

(I) C'est ane application continnelle de la science créée par nilnstre Monge, sons le nom de géatnélrie descriptive.

avec une égale intensité, et que toute l'étendue de cette surface doit nous paraître également teintée.

Exemples : — Le triangle abc (fig. i, pi. 4 de Tatlas), qui est parallèle au plan vertical. — Le rectangle ahcd (fig. 3, pi. 4), qui est également parallèle au plan vertical. — Le cercle abcd (fig. 4, pi. 5), qui est parallèle au plan horizontal.

142. Quand deitx surfaces sont parallèles, et par conséquent éclairées de la méms manière^ celle qui se trouve la plus proche du spectateur reçoit une teinte plus faible que Vautre,

L'intensité de la lumière décroît toujours lorsque la distance augmente; aussi, celle des surfaces qui nous paraîtrait la plus éclairée serait celle qui serait la plus proche du spectateur (*) .

Il est vrai, eu égard à la grande distance du. soleil, que cette différence d'intensité dans des surfaces semblables et éclairées ne peut être sensible qu'autant que les objets sont à une grande distance l'un de l'autre et de nous. Mais fort souvent on s'écarte des règles de la nature, en ce sens qu'on exprime une bien plus grande différence d'intensité entre les plans que la vérité ne le demande, afin de mieux faire sentir par le dessin le relief de l'objet que l'on veut rendre. Il on sera de même des autres effets que nous avons encore à expliquer, soit pour les ombres propres, soit pour les ombres portées.

Exemples : — La surface plane du réglet qui est en saillie sur le plan du dé du piédestal (pi. 26) qui lui est parallèle. — La surface plane du larmier (pi. 27 et 28) qui fait saillie sur la surface plane de la frise, qui lui est parallèle.

145. Quand une surface plane éclairée est oblique au plan de projection^ elle doit recevoir une teinte inégale^ dont la dégradation suit les éléments de fuite de la surface.

Dans ce cas, cette surface ayant ses points également distants de l'œil du spectateur, la partie la plus éloignée nous paraîtra moins éclairée que celle plus rapprochée (142). Il y aura donc dégradation d'intensité entre ces deux points extrêmes.

Exemple : — Le- rectangle a"b"c"d" (fig. 8, pi. 4), qui est oblique au plan vertical. •— Le cercle a"b"c"d" (fig. 4, pi. 5), qui est oblique au plan horizontal.

Remarquez que la -dégradation de la teinte a lieu suivant les génératrices d'inclinaison de la surface. Dans le rectangle qui est

(1) Cette décroissance est formulée ainsi : l'intensité de la Inmière renie par nn corps éclairé directement décroit en raison inverse du carré de sa distance à la source lurainense.

perpendiculaire au plan horizontal, la dégradation d'intensité se produit suivant des perpendiculaires à la ligne de terre; il en est de même dans le cercle qui est perpendiculaire au plan vertical, cette dégradation se produit également suivant des perpendiculaires à la ligne de terre. Tandis que dans le triangle a'b'f* (fig. 2, pi. 7), qui est oblique à la fois aux deux plans de projection, la dégradation se fait suivant des obliques qui, toutes, passeraient par le sommet de la pyrammide ; et, pour le triangle .abf (fig. i), suivant des parallèles à la base ah.

144. De detix surfaces planes éclairées, celle qui se présente le plus perpendiculairement à la lumière doit recevoir la teinte la plus faible»

Ainsi, de deux surfaces dont l'une serait placée perpendiculairement à la direction des rayons de lumière, et dont l'autre serait dans un plan parallèle à ces rayons, celle-là se trouverait la plus éclairée possible, tandis que la seconde, au contraire, le serait le moins possible.

Exemples : — Le rectangle a*'b"c"d" (fig. 8, pi. 4), oblique au plan vertical, et qui se présente presque perpendiculairement à la direction de la lumière, a été rendu dans le dessin par une teinta très-claire; tandis que le triangle a"b"c" (fig. 4 de la môme planche), qui est de même oblique au plan vertical, mais dont la surface se présente très-obliquement aux rayons lumineux, a reçu une teinte beaucoup plus intense. Les deux faces a"e"f" et a"b''f" de la pyramide (fig. 6, pi. 7) en offrent un second exemple.

14^. Les dégradations d'intensité des teintes pour faire sentir les surfaces courbes sont déterminées d'après les principes qui précèdent,

146. Sur les surfaces courbes, la partie la plus claire est au point où, les rayons lumineux font avec la surface le plv^s grand angle, puis les teintes augmentent graduellement d'intensité à partir de ce point jusqu'au moment où, l'angle qu£ font ces rayons devient nul, c'est-à-dire jusqu'à la ligne de séparation d'ombre et de lumière.

Car nous avons vu (144) que l'intensité de la lumière, reçue obliquement, décroît en même temps que l'angle formé par les rayons lumineux avec la surface qu'ils éclairent : les surfaces des corps ronds ne doivent donc pas être éclairées avec la même intensilé dans toutes leurs parties, et les parties de cette surface /qui seront plus près du point lumineux seront plus éclairées que celles qui en seront plus éloignées. C'est ce que l'on observe en effet.

Prenons pour exemple un cylindre droit (6g. 4 et 2, pi. 9).

Si l'on considère la projection verticale, on voit que la génératrice a'a" n'a reçu aucune teinte, parce qu'elle est la plus éclairée de toute la surface, car elle est frappée par le plan ra de rayons de lumière qui se présente le plus normalement à la surface du cylindre. Comme tous les autres rayons de lumière tombent de plus en plus obliquement sur le cylindre , il s'ensuit que cette surface doit nécessairement recevoir une teinte d'autant plus foncée qu'on s'approche davantage de la ligne d'd" qui marque la séparation d'ombre et de lumière.

Ce que nous venons de montrer par rapport au cylindre s'applique également au cône ainsi qu'à la sphère, où les intensités suivent les mêmes lois de croissance ou de décroissance. (Vovez fig. 2et4, pi. iO.)

i47. On comprendra facilement que, si les surfaces éclairées reçoivent des teintes d'autant plus faibles qu elles s'offrent plus directement à la lumière ou qu'elles sont plus proches du spectateur (4 44), l'effet contraire a lieu dans les surfaces non éclairées. C'est-à-dire que les surfaces dans V ombre sont d'autant plus foncées qu'elles seraient éclairées davantage si elles étaient frappées directement par les rayons de lumière.

Exemples : — Dans l'hexagone (pi. 5, fig. 4), qui est oblique au plan vertical sous un angle qui le met complètement dans Tombre, le point rf", qui est plus rapproché du spectateur, a reçu une teinte sensiblement plus noire que celle appliquée au point e", qui est plus éloigné, contrairement à ce que nous avons vu par rapport au rectangle (pi. 4, fig. 4). Il en est de même pour les faces bcf et b'c'f' de la pyramide (pi. 7, fig. 4 et 2).

Dans le cylindre (U6), la dégradation a lieu depuis la ligne de séparation d'ombre et de lumière d'd'' jusqu'à la génératrice extrême de contour. Car les rayons réfléchis par l'air environnant et par la surface même du sol sur lequel on suppose le corps placé, éclairent la seconde partie du cylindre, comprise entre h et rf, de la même manière que la lumière directe éclaire la première partie, avec la seule différence d'une intensité beaucoup plus faible (*). Or, comme ces rayons réfléchis reviennent exactement en sens contraire des premiers, c'est-à-dire de r* en c (*), il en résulte que la génératrice d'd" est toujours la plus obscure du cylindre; par consétiuent la surface dans l'ombre diminuera d'intensité depuis d'd" jusqu'à la génératrice du contour.

148. Les ombres portées suivent les mêmes lois que les ombres propres. C'est pourquoi on remarquera que les ombres portées (pi. ISl, fig. 4, 2 et 3) ont la teinte la plus noire précisément sur la teinte la plus claire de la surface de chacun des cylindres, et de là elles vont en diminuant d'intensité jusqu'à ce qu'elles arrivent à la ligne de séparation d'ombre et de lumière dans laquelle elles se confondent et se perdent.

Si le cylindre est complètement dans l'ombre (comme cela a lieu pi. 27 et 28), on conçoit que l'effet précédent doit être rendu de la même manière, et qu'ainsi le contour inférieur, qui, de toute la surface apparente, approche le plus de la génératrice la moins obscure, devra recevoir la teinte la moins intense.

(1) On nomme reflet cette espèce de lumière renvoyée snr la partie ombrée d'un corps, soit par le sol, soit par un antre corps voisin, soit par l'atmosphère; car Tair a la propriété de réfléchir la lumière à la manière* des corps opaques. Sans cela le passage dn Jour à la nuit et de la nuit an jonr serait subit; mais l'atmo* sphère qui entoure la terre étant éclairée, le matin avant le lever et le soir après le coucher dn soleil, nous renvoie par réflexion une partie de la lumière qu'il re- Qoit, et qui produit Va%irore et le créjniscule. C'est aussi parce que l'atmosphère réfléchit la lumière que l'on distingue parfaitement les formes des corps dans leur partie privée de la lumière directe.

(2) Le rayon incident et le rayon réfléchi sont l'un et Tautre contenus dans un plan perpendiculaire à la surface réfléchissante, et forment des angles égaux avec la normale au point d'incidence.

149. L'ombre portée par un corps sur une surface quelconque décroit lorsque la distance du corps à cette surface augmente.

En effet, sur le même plan, les ombres portées par les grandes saillies ont toujours moins d'intensité à leur limite extrême que celles portées par les petites saillies. Car, il est évident qu'au fur et à mesure que les ombres s'éloignent de l'objet qui les porte, elles reçoivent la lumière réfléchie par une plus grande partie de l'atmosphère, et par conséquent, diminuent insensiblement d'intensité.

Exemple : — Si le corps portant ombre est d'une grande hauteur, comme un clocher, les contours de cette ombre ne se distingueront plus que faiblement à une certaine distance.

150. Le contour des ombres portées ne doit jamais être terminé par un trait trop cru; il doit toujours y avoir pénombre.

Non-seulement les ombres portées décroissent d'intensité à mesure de l'augmentation de la distance au corps qui projette ombre, mais encore elles subissent à leur limite extrême un affaiblissement d'intensité assez brusque, qu'on appelle pénombre.

On produit l'effet de la pénombre, en ménageant, aux contours extrêmes des teintes d'ombres portées, une bande étroite d'une intensité moindre que celle de la teinte d'ombre.

En général, la pénombre est d* autant plus étendue, et ses limites sont d'autant plus incertaines, que le corps qui porte ombre est plu^ éloigné.

Exemple : — La pénombre de l'ombre portée par la corniche sur la frise (pi. 27) est plus étendue que la pénombre de l'ombre du bandeau dont la saillie est beaucoup moindre.

151. La lumière réfléchie qui éclaire, quoique faiblement, la partie des corps privés de la lumière directe, et produit ainsi des intensités difl'érentes dans les ombres, peut également, lorsque les corps ont des parties saillantes, déterminer des ombres portées de ces saillies sur les surfaces environnantes. Ces ombres dans l'ombre, sont appelées contre-ombres.

On ne les applique que dans les cas, très-reslreints, où certaines saillies, comprises dans les ombres portées, ne seraient pas suffisamment exprimées par la diff'érence des tons; alors, ayant égard au peu d'intensité de la lumière réfléchie on doit les rendre très-vagues.

. Exemples : — Les contre-ombres portées par les mutules, sous la corniche; celles au-dessus des triglypbos (pi. il),

EFFETS D'OMBRE ET DE LUMIÈRE. 4i4

152. Si l'on doit ^ménager une dégradation d'intensité dans les ombres des surfaces obliques ou des surfaces courbes, pour faire sentir leur obliquité ou leur courbure, cette dégradation doit surtout être observée avec soin lorsqu'il s'agit d'exprimer l'éloignement des objets.

Cet affaiblissement d'intensité doit être très-sensible dans un dessin d'ensemble, soit d'architecture, soit de machine, où il y aurait des objets sur des plans assez éloignés. Alors les ombres diminuant d'intensité à mesure de l'éloignement des plans sur lesquels elles se projettent ; les parties éclairées se teintant de plus en plus; on comprend que les intensités des unes et des autres deviennent de moins en moins sensibles, et tendent à se confondre. Aussi, quelquefois, on se contente de mettre un ton gris presque uniforme sur les plans les plus reculés], sans y accuser d'ombres portées.

153. Sur les arêtes saillantes qui terminent les surfaces éclairées, il est nécessaire de ménager un filet clair et très-étroit^ nommé filet de lumière.

Ces lignes plus éclairées servent à faire distinguer qu'une surface est en saillie sur une autre. Ce que nous avons dit relativement aux traits de force (119), s'applique également aux filets de lumière qui en sont la contre-partie.

154. Le filet de lumière doit suivre les intensités des teintes auxquelles il appartient.

Ainsi, il peut rester blanc, si la teinte qu'il accompagne est assez faible; mais il doit être un peu teinté, si le contraire a lieu.

Exemples : — A l'arête supérieure et à celle latérale du parallélipipède (pi. 6, fig. 2), il est blanc, parce qu'il appartient à une face parallèle, par cela même, peu teintée ; tandis qu'il se teinte de plus en plus à l'arête supérieure de la face oblique (même planche, fig. 6). — A l'arête du cylindre (pi. 9, fig. 2), il est blanc à côté de la surface brillante, et se teinte de plus en plus à mesure qu'il se rapproche de la ligne de séparation d'ombre et de lumière, oii il doit se perdre.

15i>. On ménage aussi ce filet sur des arêtes appartenant à des surfaces dans l'ombre; dans ce cas, il prend le nom de reflet.

Les reûets sont toujours teintés, mais à un moindre degré que ne le sont les surfaces qui les contiennent. Ils sont supposés provenir de la lumière réfléchie.

Exemples : — Les arêtes inférieures des surfaces comprises dans l'ombre portée par la corniche (pi. 27 et 28 ).