Spektrum der Wissenschaft - 05.2019

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Leonardo da Vinci ist vor allem als Ausnahme­

künstler in Erinnerung geblieben – einige seiner

Gemälde gehören zu den berühmtesten der Welt.

Weniger bekannt ist, dass er sich als Naturforscher

optische Regeln für sein Schaffen erarbeitet hat. Die

meisten davon sind noch heute gültig, 500 Jahre nach

seinem Tod. Mit Hilfe seiner physikalischen Einsichten

verlieh er beispielsweise der Mona Lisa über die bloße

realistische Abbildung hinaus eine große Lebendigkeit,

wie sie bis dahin in der Malerei nicht anzutreffen war.

So nutzte Leonardo auf einfühlsame Weise Lichteffek­

te auf dem Körper und dem Gewand. Er forderte, Schat­

ten »sollen nie so beschaffen sein, dass durch ihre Dun­

kelheit die Farbe an dem Ort, wo sie entstehen, ganz

verloren geht«. Man dürfe keine scharfen Umrisse ma­

chen und keine weißen Lichter setzen außer auf weiße

Dinge. Darüber hinaus nutzte er einen Aspekt der Farb­

perspektive, der in dem typischen Blauschimmer ferner

Objekte zum Ausdruck kommt: »Ein sichtbarer Gegen­

stand wird seine wirkliche Farbe in dem Maße weniger

zeigen, in dem das zwischen ihn und das Auge einge­

schobene Mittel an Dicke der Schicht zunimmt. Das

Mittel zwischen dem Auge und dem gesehenen Gegen­

stand wandelt die Farbe dieses Gegenstandes zur seini­

gen um.« Er erkannte, dass Wechselwirkungen des

weißen Sonnenlichts beim Durchgang durch eine größe­

re Luftschicht eine Blautönung bewirken. Damit war er

seiner Zeit weit voraus. Erst der britische Lord Rayleigh

konnte Ende des 19. Jahrhunderts das Himmelsblau

erklären. Doch bereits Leonardo hatte den richtigen

Ansatz: Der Himmel wird deshalb hell und blau, weil

»winzige und unsichtbare Atome es streuen«. Er täuschte

sich nur darin, dass er Wasserteilchen in der Luft für die

Ursache hielt und nicht die Luft selbst.

Jedem Pinselstrich gingen praktische und

theoretische Erkenntnisse voraus

So physikalisch durchdacht und natürlich zugleich hat

vor Leonardo wohl keiner gemalt. Er versuchte, auf Basis

seiner experimentellen und theoretischen Erkenntnisse

den statischen und eingefrorenen Charakter eines Gemäl­

des zu überwinden. Martin Kemp, ein britischer Kunst­

historiker und Experte für da Vincis Werk, betont, dessen

Technik weise Ähnlichkeiten mit den Computersimu­

lationen unserer Tage auf, die natürlich wirkende Land­

schaften generieren. Auch dabei spielt es eine zentrale

Rolle, alle physikalischen Gesetzmäßigkeiten zu erfassen,

die zum visuellen Eindruck des Bilds führen. Kemp zufol­

ge veranschaulichen Leonardos Studien von Licht, das

von einer punktförmigen Quelle ausgehend die Konturen

eines Gesichts trifft, »dass es ihm darum ging, mittels

eines Systems, das dem der Strahlenaufzeichnung in der

Computergrafik entspricht, modellierte Formen zu er­

zeugen«.

Grundlage der optischen Vorstellungen Leonardos ist

das euklidische Modell, wonach sich Licht strahlenför­

mig, geradlinig und radial in alle Richtungen ausbreitet.

Dabei entwickelt er die Erkenntnisse des griechischen

Mathematikers weiter und geht davon aus, dass wir

Gegenstände sehen, weil das von ihnen ausgesandte

Licht in unsere Augen fällt. Für den Künstler sind alle

Dinge Lichtquellen. Sie werden dazu, weil sie selbst im

Licht anderer Quellen wie der Sonne, des Himmels oder

einer Kerzenflamme stehen, deren Schein sie diffus oder

spiegelnd reflektieren.

Ausgesprochenes Augenmerk richtet Leonardo auf die

Schatten. Er sieht sie ganz allgemein als Unterdrückung

von Licht. Zusammen mit diesem gestalten sie die drei­

dimensionale Erscheinung: »Der Schatten ist das Mittel,

durch das die Körper ihre Form offenbaren.« Dabei macht

er insbesondere auf die Abnahme der Flächenhelligkeit

mit dem Einfallswinkel aufmerksam. Erst im 18. Jahrhun­

dert beschrieb der Mathematiker Johann Heinrich Lam­

bert die Entdeckung im »lambertschen Kosinusgesetz«

quantitativ.

Leonardo zufolge tragen die von einem Gegenstand

ausgehenden Lichtstrahlen die gesamte optische Infor­

mation von dessen Oberfläche: »Jeder Körper füllt die

umgebende Luft mit seinem Ebenbild, welches das

Ebenbild im Ganzen und in allen Teilen ist. Die Luft ist voll

unendlich vieler gerader und strahlenförmiger Linien, die

Die vielen Abbilder eines

beleuchteten Gegenstands

überlagern sich auf einer

dahinterliegenden Wand, und

es ist kein Bild zu erkennen.

SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT, NACH: H. JOACHIM SCHLICHTING

Wenn die Strahlen durch ein

kleines Loch fallen, werden die

Zuordnungen eindeutig.