211service.com
En virtuel version af da Vincis mystiske glaskugle har hjulpet med at forklare dens underlighed

Salvator Mundi af Leonardo da Vinci
Tilbage i 2017 kaldte et oliemaleri Salvator Mundi (Savior of the World) solgt for 450,3 millioner dollars på Christie's auktionshus i New York. Det gjorde den med en vis margin til verdens dyreste. Maleriet er et af færre end 20, der menes at være af Leonardo da Vinci, selvom der stadig er nogen uenighed om denne tilskrivning.
Der er også et andet puslespil. Billedet forestiller Kristus, der holder en glaskugle, der repræsenterer himlens himmelsfære. En sådan kugle burde virke som en konveks linse, der forstørrer og vender klæderne bagved. Men Kristi klæder er ikke omvendt eller forstørret, men fremstår med minimal forvrængning.
Leonardo var udmærket klar over, hvordan glas bryder lys. Faktisk er hans notesbøger fyldt med skildringer af den måde, lyset preller af og brydes fra forskellige genstande. Og dette rejser spørgsmålet om, hvorfor han tegnede kuglen på denne måde.
I dag får vi et svar takket være Marco Liangs og kollegers arbejde ved University of California, Irvine. Denne gruppe har brugt computergrafiksoftware til at gengive scenen i tre dimensioner og derefter studeret, hvordan lys ville blive brudt gennem orbs af forskellige slags.
Efter at have sammenlignet deres gengivelser med originalen, har de konkluderet, at kuglen slet ikke er solid. I stedet viser de, at maleriet er en realistisk fysisk gengivelse af en hul kugle med en radius på 6,8 centimeter, men en tykkelse på blot 1,3 millimeter.
Først lidt baggrund. Invers gengivelse er en computergrafikteknik, der oprindeligt er udviklet til at producere fysisk realistiske gengivelser af virtuelle scener ved at simulere lysstrømmens fysik. Et mål med denne teknik er bedre at simulere udseendet af gennemsigtige og semi-transparente genstande lavet af glas eller vand.
Teknikken begynder med at skabe en 3D-repræsentation af scenen, der inkorporerer teksturen og strukturen af alle de objekter, som lyset interagerer med. Scenen skal også indeholde en lyskilde og et udsigtspunkt. Derefter kortlægger en ray-tracing-algoritme, hvordan lyset oplyser scenen, set fra synspunktet.
Liang og co begynder med at genskabe en virtuel version af maleriet. Vi skildrer scenegeometrien ved hjælp af en grov tilnærmelse til motivets krop sammen med mere detaljerede repræsentationer for kuglen og hånden, der holder den, siger de.
Ved sammenligning med hånden anslog de kuglens diameter til at være 6,8 cm og dens afstand fra kroppen til 25 cm. De forfinede også geometrien af den kugleholdende hånd for at få den til at røre kuglen blødt ved hjælp af Maya, en type 3D-modellerings- og animationssoftware.
Ved at studere skyggerne i maleriet konkluderede teamet, at motivet blev oplyst af en stærk retningsbestemt lyskilde fra oven samt af en generel diffus belysning. Samtidig vurderede de, at udsigtspunktet på billedet er omkring 90 cm væk fra motivet.
Med den virtuelle scene klar testede vi, om kuglen var solid ved at sammenligne gengivelser af en solid og en hul kugle, siger Liang og co.

A. Gengivelse af en massiv kugle B. Gengivelse af en hul kugle
Resultaterne giver interessant læsning. Den eneste måde, holdet er i stand til at reproducere det originale maleri på, er med en hul kugle. Desuden forvrænger en hul kugle baggrunden på en bestemt måde. For eksempel er en lige linje, der passerer gennem midten af kuglen, ikke forvrænget. Derimod er lige linjer, der ikke passerer gennem midten af kuglen, forvrænget på en måde, der skaber en diskontinuitet ved dens kant.
På maleriet er Kristi klæder foldet, så fem streger ser ud til at passere bag kuglen. Imidlertid har fire af linjerne et viftelignende arrangement, der konvergerer i kuglens centrum. Følgelig er der ingen diskontinuitet synlig i det rekonstruerede billede eller i originalen.
Den femte fold følger dog ikke dette mønster, og det rekonstruerede billede viser en tydelig diskontinuitet. Kunstneren slørede denne del af maleriet, hvor folden går ind i kuglen. Dette tyder stærkt på, at han var klar over, hvordan en hul kugle forvrænger lige linjer, der passerer bagved den.
Holdet eksperimenterede også med at variere den hule kugles tykkelse, resultaterne tyder på, at den ikke kan have været tykkere end 1,3 mm.
Et interessant spørgsmål er, om Leonardo ville have haft adgang til de materialer, lyskilder og viden om optik, som det nye værk antyder, at han må have haft. Hvad angår optikken, har Liang og co studeret Leonardos noter og mener, at denne viden må have været inden for hans rækkevidde. Hule glaskugler var velkendte på det tidspunkt og optræder i mange malerier fra tiden. Og renæssancekunstnere var eksperter i at genskabe visse lysforhold.
Så Liang og co er sikre på deres konklusion: Vores eksperimenter viser, at en optisk nøjagtig gengivelse, der kvalitativt matcher maleriet, faktisk er mulig ved hjælp af materialer, lyskilder og videnskabelig viden, som Leonardo da Vinci havde til rådighed omkring 1500, siger de.
Selvfølgelig er holdet ikke de første til at antyde, at kuglen er hul - Leonardos biograf fra 2017, Walter Isaacson, kommer med et lignende forslag, og andre har også diskuteret det. Liang og co er dog de første til at vise, at maleriet er en fysisk realistisk gengivelse af en hul kugle og ikke en solid.
Det vil hjælpe med at afgøre i det mindste noget af kontroversen om billedet og dets enorme prisskilt.
Ref: arxiv.org/abs/1912.03416 : Om den optiske nøjagtighed af Salvator Mundi