III
DES OMBIt E8 ET DES LIMIÈUES
Les principes établis dans le paragraphe précédent ont leur application dans les effets qui fixent la valeur des ombres et des lumières. Nous allons en donner quelques exemples.
Un cylindre de nature opaque, posé sur sa base et peu élevé du sol, éclairé par un rayon lumineux, a ses lignes de séparation d'ombre et de lumière déterminées par les rayons tangents au cylindre. (Perspective linéaire, traite des ombres.) Or, les facettes situées sur ces lignes ne recevant les rayons solaires que sous un angle nul, elles sont nécessairement les plus sombres, et celles qui sont perpendiculaires au rayon lumineux sont les plus éclairées.
La lumière, sur une surface courbe, augmente à mesure que l'angle de cette surface avec le rayon lumineux approche d'un droit; par conséquent, la lumière décroit en se rapprochant des lignes de séparation d'ombre et de lumière.
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Le rayon atmosphérique principal produit, dans la partie d'un cylindre située dans l'ombre, un effet analogue, et l'intensité du reflet diminue à mesure qu'il se rapproche de ces lignes de séparation.
Les reflets envoyés par le sol sur la partie éclairée du cylindre ont plus d'intensité à la base que sur le haut, la lumière que le terrain renvoie ayant moins d'air à traverser pour arriver au bas du cylindre que sur la partie supérieure; les reflets atmosphériques seront nuls dans la partie ombrée, parce qu'ils sont trop faibles pour être sensibles.
Si le cylindre était très élevé, comme une tour ou une colonne, la partie supérieure serait plus reflétée par les reflets atmosphériques, qui augmentent d'intensité à mesure qu'ils s'élèvent et se rapprochent de la perpendiculaire au rayon solaire.
L'ombre portée du cylindre a plus d'intensité à son pied et se dégrade jusqu'à la limite de son extension; car la masse d'air qui reflète l'ombre portée est plus considérable à sa limite qu'au pied du cylindre. On peut conclure de là que l'ombre portée d'un corps se dégrade en sens inverse des rellctsdela lumière atmosphérique.
Ces effets d'ombre, de lumière, de reflets, sont les mêmes, quelle que soit la forme des corps observés et de nature opaque.
La réflexion de la lumière sur les corps polis donne des points brillants qui manifestent la forme de l'objet
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et la qualité du corps éclairant, selon son degré d'intensité.
La théorie des points brillants, comme celle des reflets, est basée sur cet axiome de géométrie : « L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion. » Par exemple, l'impulsion d'une bille chassée sous un angle quelconque contre une bande de billard forme l'angle d'incidence, et la ligne qu'elle suit dans le sens opposé forme l'angle de réflexion.
La direction d'un rayon lumineux étant donnée, s'il s'agit d'un cylindre, on le fera passer par le centre de son plan, ou perspectivement par le centre de sa base, ainsi qu'un rayon visuel; l'angle formé par ces deux lignes sera divisé en deux parties égales, et le point brillant ou la ligne brillante passera par ce point milieu. S'il était question d'une sphère, on déterminerait de la même manière le point brillant sur le plan, et l'on en ferait l'élévation.
Le point brillant est toujours opposé à la partie la plus reflétée, et, plus le corps est poli, plus la séparation d'ombre et de lumière est foncée. De même, le passage de l'ombre à la lumière est d'autant plus rapide que l'objet est petit.
Si I on divise du mercure en petits globules inégaux, on remarque que les plus gros ont moins d'éclat que les autres, car le point brillant augmente en raison de la petitesse du sphéroïde.
L'éclat de la lumière augmente avec la courbure des
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surfaces et avec leur poli; l'ombre naît graduellement auprès des lignes de séparation d'ombre et de lumière; l'ombre a sa plus grande intensité près de ces lignes, elle s'adoucit en s'approchant des parties reflétées par les rayons atmosphériques; les points situés perpendiculairement au rayon lumineux sont les plus clairs des parties ombrées; enfui l'ombre décroit plus rapidement à mesure qu elle se rapproche des lignes de séparation d'ombre et de lumière.
Les arêtes des corps éclairés présentent aussi des points brillants, ce qui les rend plus éclatantes que les parties voisines des surfaces dont elles sont les intersections; et les arêtes situées dans l'ombre sont également plus claires, par rapport au rayon atmosphérique principal. Il arrive encore que l'arête produite par l'intersection d'une face ombrée et d'une face éclairée présente une ligne de séparation d'ombre et de lumière qui est plus foncée que la face ombrée, ce qui rentre dans le phénomène de Y-irradiation, dont nous parlerons plus loin.
Les corps blancs et polis, repoussant le mouvement lumineux, produisent une réflexion très-énergique, tandis que les corps opaques et colorés, acceptant ce mouvement dans une certaine mesure, c'est-à-dire disséminant davantage la lumière, lui impriment le cachet de leur propre état spécial dans les limites de la résonnance lumineuse.
11 arrive quelquefois que la palette est impuis-
santé à représenter l'éclat de certains objets, on croit alors devoir renforcer les ombres pour établir une relation identique : c'est une grave erreur. Lorsque la lumière est brillante, les ombres sont très-reflétées; par conséquent elles sont plus claires.
Un linge blanc n'aura pas des ombres qui lui fassent perdre sa qualité de blancheur; elles seront aussi claires que le comporte la nature du blanc. En général une couleur conserve son caractère dans l'ombre comme dans la lumière; ce sont des rapports qu'il faut reproduire, et non chaque ton en particulier.
La couleur propre des corps est plus intense entre le point brillant et la séparation d'ombre et de lumière; elle perd de son intensité en approchant du point brillant dont elle participe; et dans l'ombre elle s'altère sous l'influence des reflets atmosphériques.
Il est reconnu que l'atmosphère, étant de couleur bleu foncé, modifie la couleur propre des corps éloignés. Un nuage isolé et très-élevé est éclairé dans tous les sens par la lumière atmosphérique, mais principalement par les rayons solaires et par les rayons atmosphériques principaux. Or un corps blanc éclairé par le soleil reçoit de toutes parts la lumière de l'air, qui est bleu : il devrait donc ôlre coloré de bleu? mais, celle lumière élant infiniment moins intense que celle du soleil, la coloration aérienne n'est sensible que dans l'ombre.
L'air interposé entre l'œil et les objets produit encore un autre effet : les corpuscules qu'il tient en suspension troublent sa transparence, et rendent les objets éloignes de nous moins perceptibles. Les couches basses étant chargées de ces corpuscules, comme l'a remarqué Léonard de Vinci, les parties élevées des objets éloignés se voient mieux que celles qui avoisinent le sol. Cet effet devient très-sensible lorsque le vent soulève la poussière.
Les parties éclairées perdent de leur éclat à mesure qu'elles s'éloignent de nous, mais moins dans le sens vertical que dans le sens horizontal.
L'intensité de l'ombre diminue également par l'opacité de l'air : les ombres les plus fortes, comme les lumières les plus vives, toutes choses égales d'ailleurs, sont les plus rapprochées du spectateur.
On étudie les intensités d'ombre et de lumière en traçant des carrés perspectifs, dans lesquels on met au premier plan la lumière et l'ombre la plus forte, puis on les dégrade successivement jusqu'à l'horizon.
Les couleurs subissent les mêmes effets en y introduisant proportionnellement la teinte de l'air. Un rouge situé à quelque distance de l'œil ne paraîtra pas parfaitement rouge, un jaune parfaitement jaune: la couleur de l'atmosphère modifie la teinte naturelle, abstraction faite des corps qui agissent comme corps reflétants, et cette modification est surtout sensible dans les ombres. Plus les corps sont éloignés de l'œil,
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plus ils subissent l'influence de la couleur atmosphérique, et se confondent même avec elle. Toutefois les couleurs, les ombres et les lumières suivent des rapports identiques à ceux des lignes perspectives, et les calculs qui en dérivent forment l'œil aux mesures d'intensité, comme les gammes musicales forment le sentiment de l'acoustique.
