Теорії композиції.

Питання теорії композиції в техніці вивчені все ще недостатньо. Значний вклад в її розвиток вніс радянський мистецтвознавець Ю.С. Сомов. Його теорія композиції і формування виробів промислового виробництва базується на таких категоріях як тектоніка та об’ємно-просторова структура.

Специфіка композиції різноманітних виробничих предметів та виробів полягає в тому, щоб їхня форма відповідала своєму призначенню, а також відповідала матеріалу, з якого вони виготовлені, та конструктивній схемі, яка визначає їх структуру.

На композицію виробів суттєво впливає співвідношення функціональних, естетичних і техніко-економічних вимог. Зручність і краса форми – важливі критерії оптимальної композиції різноманітного обладнання та предметів побуту, призначених для задоволення матеріальних і духовних потреб людини.

Вчення про композицію володіє певними поняттями, відпрацьованими на протязі тривалого історичного розвитку архітектури та прикладного мистецтва. В теорії архітектури питання композиції розроблені найбільш детально і складають спеціальний предмет теорії архітектурної композиції.

Спорідненість між архітектурою і технічною естетикою цілком закономірна, так як технічна естетика, як і архітектура, виникла на стику науки і мистецтва. У науки своя специфіка, а у мистецтва – своя, вони протилежні і одночасно споріднені. Наука – це точність, формула, а мистецтво – це почуття, художній образ, який містить у собі певний зміст. Ці різні сфери людського пізнання поєднані в технічній естетиці та архітектурі. Відомий французький письменник Г.Флобер говорив, що чим далі, тим мистецтво стає більш науковим, а наука – більш художньою, і що розлучившись біля основи, вони зустрінуться коли-небудь на вершині. В галузі архітектури ця зустріч науки і мистецтва частково відбулася ще біля “основи”, а в технічній естетиці відбувається зараз. Задача полягає в тому, щоб з’єднати воєдино два методи – логічний і чуттєвий, науку і мистецтво.

Важливим науковим фактором розвитку основ композиції є процес формоутворення в природі, мистецтві та техніці. Вивчення принципів формоутворення в природі дозволило людині перейти на більш високий ступінь мистецтва й, в першу чергу, в розвитку техніки. Так, тривале дослідження динаміки польоту й структури крила птаха допомогло М.Е. Жуковському – засновнику сучасної аерогідромеханіки та експериментальної аеродинаміки – відкрити закон, який визначає підйомну силу крила літака, встановити найбільш вигідні профілі крил та лопатей гвинта літака, розробити вихрову теорію гвинта.

Використовуючи створені природою живі організми, конструктори створили й широко застосували в техніці обтічну динамічну форму для різних транспортних засобів. Обтічність стала об’єктивним законом у формуванні швидкісних машин (рис. 12)

Рис. 12. Обтічність та динамічність форм:

а – в повітрі; б – у воді; в – на землі

Найбільш розвинута об’ємно-просторова структура виробів для потреб людини: автомобілів, суден, літаків, вагонів, внутрішнього виробничого обладнання, меблів і т.д.

Кінцеве композиційне рішення у формоутворенні виникає в послідовному творчому процесі проектування, починаючи від функції, конструкції, технології виготовлення й властивостей основних матеріалів з врахуванням естетичних факторів (рис.13).

Рис. 13. Залежність кінцевого композиційного рішення

від об’єктивних факторів

Створюючи тривимірний предмет, художник-конструктор оперує не лініями й площинами, як, наприклад, художник-живописець, а об’ємами, масою та простором. Це потребує від конструктора знання різних композиційних прийомів та вміння користуватися механічними, фізичними й хімічними властивостями матеріалів.

Таким чином, теоретичне поняття формоутворення можна виразити наступним чином: формоутворення – теоретична дисципліна, яка вивчає закономірності утворення форми, принципи та методи художнього конструювання, які направлені на створення оптимальної форми промислових виробів, які відповідають функціональним, техніко-економічним, композиційно-естетичним вимогам.

З поняттям формоутворення в художньому конструюванні тісно пов’язані такі поняття, як архітектоніка машин, комбінаторика та хіротехніка.

Архітектоніка машин – гармонічна побудова форми верстатів, приладів та інших технічних виробів, яка виражає їх функціональні та конструктивні особливості.

Комбінаторика – прикладна дисципліна, що вивчає закономірності варіантного розміщення об’ємних та плоских фігур в дво- та тримірному просторі шляхом застосування методу математичного комбінаторного аналізу. Комбінаторика знаходить широке застосування в художньому конструюванні об’єктів з типізованих елементів.

Хіротехніка – наукова дисципліна, що вивчає функціональні та естетичні закономірності формоутворення рукояток інструменту та органів керування машинами. Визначаючим фактором в хіротехніці є анатомічна будова руки, трудові рухаючі процеси й цілі роботи, які здійснюються за допомогою рукояток.

Категорії композиції

Подібно до будь-якої наукової дисципліни, теорія композиції базується на категоріях, що відображають найбільш загальні і суттєві зв’язки та відношення розглядуваних явищ. У композиції такими категоріями є Тектоніка і об’ємно-просторова структура.

Велике пізнавальне значення у формоутворенні та конструктивній структурі форми відіграє таке поняття, як тектоніка.

Тектоніка – специфічний засіб художньої виразності, органічно пов’язаний з конструктивною об’ємно-просторовою структурою створюваної споруди або виробу і її об’єктивними закономірностями (міцністю, стійкістю та рівновагою). Існують і інші визначення. Тектоніку називають видимим відображенням у формі роботи конструкції і організації матеріалів.

Будівлі і споруди, машини, вироби, предмети і речі створюються з різних матеріалів, найрізноманітнішої форми та різної конструктивної структури, а відповідно, різної тектонічної системи.

Наведемо кілька прикладів з архітектури:

1. Цегляний житловий будинок, конструктивною основою якого є несуча стіна з віконними і дверними пройомами, можна віднести до стінової тектонічної системи. У багатовіковій практиці розроблено кілька типів стінових площин: дрібноблочна (кам’яна і цегляна), монолітна (бетонна), великоблочна і крупнопанельна.

2. Будівлі, конструктивна основа яких складається з арок і зведень, за своїм зовнішнім виглядом відноситься до арочно-склепінчастої тектонічної системи.

3. Будівлі стовпчастої конструкції, перекрита балками (стійково-балочна система) за своїм зовнішнім виглядом може бути віднесена до стійкого-балкової тектонічної системи.

4. Будівлі, конструктивна основа яких складається з каркасу з розкосами (фахверк), за своїм зовнішнім виглядом відносяться до фахверкової тектонічної системи (рис. 14)

Завдяки найновішим досягненням архітектурної науки і будівельної техніки створені нові тектонічні системи, узагальнюючі назви яких в багатьох випадках ще не визначені. Різноманітні тонкостінні оболонки, вантові ті сітчасті конструкції з жорстких міцних матеріалів своїми чудернацькими формами наближаються до форм органічного світу (шкарлупа яйця і горіха, панцир рака, черепашки, шкірка фруктів і утворюють нові більш прогресивні тектонічні системи.

Якщо на протязі віків при створенні форм архітектури враховувались матеріали, що працюють головним чином на стиск і частково на згин, то зараз, завдяки появі нових міцних матеріалів, що працюють на розтяг, народжуються складні форми з певними криволінійними обрисами (рис. 15).

Рис. 14. Різні тектонічні системи:

а – стінова; б – арочно-склепінчаста;

в – стояко-балочна; г – каркасно-фахверкова

Рис. 15. Оболонка з криволінійними обрисами:

а – нічний клуб в Акапулько; б – ресторан в Ксохімілко

Суть слова тектоніка розповсюджується на всі види різноманітних форм: створені людиною машини, різне верстатне обладнання, предмети та вироби побутового призначення тощо.

Конструюючи екскаватор або вантажопідйомну машину, пароплав чи літак, залізничний чи трамвайний вагон, холодильник чи кінокамеру, ми закладаємо певну тектонічну систему, тобто конструктивну структуру, що забезпечує не лише чисто функціонально-утилітарну, а й естетичну сторону.

Закономірності тектоніки відображають логіку роботи конструкції і опираються на закони механіки, статики, динаміки, аеростатики, гідродинаміки, опору матеріалів, теорії пружності тощо.

На рис. 16 показані фізичні властивості різних матеріалів, що характеризують їх роботу на стиск і розтяг.

Рис. 16. Фізичні властивості різних матеріалів

Таким чином, найважливішими категоріями композиції, що закладають основу красивої форми, є об’ємно-просторова структура у формоутворенні і тектоніка форми. Однак для створення гарного предмету, виробу існують не лише ці засоби і властивості композиції. До них відносяться пропорції і пропорційність, масштаб і масштабність, симетрія і асиметрія, статичність і динамічність, метричні і ритмічні повторності, контраст і нюанс, кольорові гармонії тощо.

Ю.С. Сомов “композиція в техніці”

Художнє конструювання і зараз ще нерідко трактують лише як роботу над зовнішньою формою промислових виробів. Це неправильно в самій основі. Верстат чи прилад – цілісний і складний комплекс, і неможливо механічно розчленувати його на форму і конструкцію. Досвід, накопичений дизайнерськими організаціями, свідчить про те, що проектування промислового виробу лише тоді дає дійсно позитивні результати, коли конструктор, технолог і дизайнер працюють в тісному творчому контакті і коли кожен із спеціалістів добре розуміє задачу іншого та її значення.

Говорячи про красу верстатів, машин і приладів, деякі дослідники не бачать особливої різниці у виявленні прекрасного у мистецтві і в техніці, тому роздуми про красивий верстат або телевізор, екскаватор чи збиральний комбайн часто нагадують аналіз скульптури чи живописного полотна.

Естетичні якості промислових виробів повинні базуватися на наукових основах, підкріплюватися знанням основ формоутворення і закономірностей композиції, в естетичній характеристиці верстата, машини, приладу все повинно науково доводитись. Але не лише вимоги, що виникають в процесі оцінки якості продукції, вимагають шукати методи об’єктивізації естетичної оцінки. Точна оцінка готової продукції необхідна, але вона лише констатує рівень вже випущеного виробу. Значно вагоміше мати надійний метод аналізу естетичних якостей виробу в ході проектування.

Досконалість форми в значні мірі визначається раціональністю технічного рішення, логікою конструкції, прогресивністю технології – тільки на цій основі дизайнер може створювати справжню гармонійну форму, але для цього він повинен брати участь в роботі не лише над формою, а й над виробом в цілому.

В процесі формоутворення відбувається творче осмислення рішень, які приймаються на всіх етапах конструювання. При цьому в свідомості художника-конструктора певним чином змінюються естетичні поняття суспільства – його культура, смаки тощо. Кінцеве композиційне рішення, образність виробу стають, таким чином, свого роду міцним сплавом багатьох елементів.

Разом з тим було б принциповою помилкою хоча б у будь-якій мірі принижувати значення форми в техніці, особливо зараз, коли естетичний рівень в багатьох випадках визначає успіх виробу як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринку.

На жаль, і в наш час навіть в дизайні відомі приклади, коли, здавалось би, з намаганням зробити машину красивою використовують прийоми хибної оформлюваності. Так, художники інколи вводять функціонально не обґрунтовані важкі литі деталі, різного роду чисто декоративні кожухи, які заважають роботі.

Технічна естетика – це наука, яка обслуговує величезну і важливу область діяльності, яка називається дизайном. І сам дизайн може далі плідно розвиватися, приносячи велику користь суспільству, тільки на науковій основі. Різні формалістичні, естетичні концепції в естетиці шкідливі, так як вони напряму пов’язані з економікою виробництва. Композиція в техніці як один з важливих розділів технічної естетики сьогодні може розвиватися також лише на науковій основі.

Як гармонійне ціле композиція будь-якого промислового виробу володіє багатьма властивостями і якостями. Їх можна розподілити на головні, визначаючі дану форму, та другорядні. Так, композиція верстата може будуватися на прийомі контрасту між складною, насиченою тінями структурою відкритої частини механізму (направляючі станини, елементів супорта, ходових гвинтів, органів керування тощо), різних зовнішніх оребрінь і лаконічними, чистими об’ємами несучої частини станини, опор верстата і великих формоутворюючих елементів (коробки подач і швидкостей, несучих колон, столів тощо). Основною властивістю такої композиції буде контрастність – протиставлення простого і складного початків.

Композиція іншого верстата може не відрізнятися саме цією рисою; її головною, організуючою властивістю, можливо є ритм або метричний повтор певних зовнішніх конструктивних елементів. Домінуючою властивістю такої композиції буде ритмічність.

Композиція багатьох оптичних приладів з їх складною об’ємно-просторовою структурою має сьогодні свої специфічні якості, наприклад кольоровий і тональний контраст між темними елементами органів керування і зазвичай світлими частинами корпуса. Іншою, ще більш обов’язковою якістю оптичних приладів є тонка нюансова проробка і своя пластика всіх елементів, яка взагалі повинна відрізняти композиції точних приладів.

Але є якості, обов’язкові для композиції будь-якого промислового виробу. Відсутність хоча б одного з них може призвести до суттєвих порушень організації форми. Крім вказаних вище властивостей – тек тонічності і організованості об’ємно-просторової структури, – це пропорційність, масштабність, композиційна рівновага, єдність характеру форми всіх елементів, колористична і тональна єдність. Саме ця група якостей забезпечує свого роду комплексну властивість композиції – гармонійна цілісність форми.

Дещо збоку стоять ще дві обов’язкових якості композиції – єдність стилю (особливо суттєва, коли йдеться про комплексне проектування предметного середовища) і образність форми. Їх виділення з ряду інших якостей обумовлене тим, що стильова єдність не забезпечується лише звичними, “класичними” засобами композиції (пропорціями або ритмом, контрастом, нюансом тощо); її досягнення залежить від уміння художника передати дух часу в самому вигляді речі.

Засоби відображення у композиції

Протягом всієї історії естетичної думки існували три поняття гармонії – математичне, естетичне і художнє.

Математичне поняття гармонії – це рівність, співрозмірність частин одна з одною і частини з цілим у вигляді певних числових пропорцій. Суть математичного поняття гармонії в кількості, а не в якості.

Естетичне поняття гармонії на відміну від математичного називають якісним, пов’язаним з естетичними переживаннями; воно справляє враження безпосередньої насолоди при сприйнятті, наприклад, природи, творів образотворчого мистецтва, архітектури.

Художнє поняття гармонії безпосередньо пов’язане з мистецтвом. В історії естетики стосовно того чи іншого виду мистецтва виробилася уява про архітектурну, музичну, живописну гармонію.

В процесі історичного розвитку ці три поняття гармонії найчастіше перепліталися одне з одним, являючи собою складну, інколи злегка розчленовану єдність. Одночасно гармонія існувала в тісному зв’язку з іншими поняттями і категоріями естетики і, в першу чергу, з такими, як прекрасне, пропорція, симетрія, ритм, міра, грація, цілісність і єдність у різноманітті.

Гармонія в архітектурі та дизайні досягається за допомогою правильного рішення соціальних, функціональних, техніко-економічних і естетичних задач і означає комплексне поєднання всіх елементів в єдиному композиційному цілому.

2. Симетрія та асиметрія

В процесі тривалої творчої діяльності людини були вироблені закономірності, пов’язані з симетричною або асиметричною будовою предметів, творів мистецтва і архітектури. Засобами симетрії і асиметрії досягається художня рівновага статичних і динамічних композицій.

Симетричною називається будь-яка фігура, яка складається з геометрично і фізично рівних частин, правильним чином розміщених відносно одна одної.

Симетрія – особливий рід геометричної закономірності краси форм предметів, які створюють гармонії. Один з відомих математиків нашого часу Генріх Вейль глибоко досліджував симетрію як математичну закономірність. “Симетрія – в широкому або вузькому значенні в залежності від того, як ви визначите значення цього поняття, – є тією ідеєю, за допомогою якої людина на протязі віків намагалася осягнути і створити порядок, красу і досконалість”.

Симетрія, яку людина розкрила в творіннях природи, ставала для неї своєрідною нормою прекрасного. Вона починала свідомо використовувати її вже як засіб гармонійної організації форми. Саме як засіб композиції симетрія пройшла довгий шлях розвитку – від суворої канонізації (в багатьох східних культурах) до такого вільного трактування (наприклад, в епоху Відродження), коли слід говорити швидше про складну композиційну рівновагу при збереженні за симетрією ролі організуючої частини.

Симетрія в науці і мистецтві охоплює широке коло питань, однак існує три основних видів симетрії: дзеркальна, осьова, гвинтова.

Дзеркальна симетрія ґрунтується на рівності двох частин фігури, розміщених одна відносно другої, як предмет і його відображення у дзеркалі. Площина, яка ділить фігуру навпіл, називається площиною симетрії і позначається символом .

Осьова симетрія обумовлена конгруентністю (рівністю геометричних фігур в осьових січеннях) і досягається обертанням фігури відносно вісі симетрії .

Гвинтова симетрія досягається в результаті обертального руху лінії або площини навколо нерухомої вісі з постійною кутовою швидкістю і одночасно поступального руху вздовж вісі.

Прийоми симетричної композиції широко застосовуються в архітектурі, прикладному мистецтві і художньому конструюванні різних виробів. Необґрунтоване використання симетричної композиції без врахування функціонально-утилітарних вимог в більшості випадків призводить до формалізму.

Абсолютної симетрії практично не існує в природі. Що стосується техніки, то форма верстатів, машин, приладів, різного обладнання, як правило, також має відступи від симетрії, викликані умовами їх функціонування, а отже, і особливостями конструкції. Однак, одностороння зміна у підкреслено симетричній формі неприпустима.

В сучасних умовах особливого значення набуває поняття асиметричної композиції. Вона дозволяє органічніше пов’язувати окремі елементи між собою, з’єднуючи їх в цілісні, гармонійно-функціональні організми. Симетрична побудова не завжди погоджується з суперечливими вимогами при компонуванні тієї чи іншої будівлі, машини, верстата та ін.

Асиметрична форма для одних виробів – настільки ж об’єктивний результат рішення функціональної задачі, яким є форма симетрична для інших. Однак між цими двома властивостями форми існує принципова різниця.

Якщо симетрія з давніх часів хвилювала свідомість людей незвичайною стрункістю і порядком, то асиметрія в цьому ніяк не може зрівнятися з нею (немає правил без виключень: в мистецтві Японії одним з основних критеріїв прекрасної форми є її асиметрія). В асиметричній композиції, якою б виразною вона не була, принцип організації форми проявляється не настільки наглядно. Гармонія розвинутої асиметричної форми будується на складних відношеннях багатьох закономірностей композиції.

Добре знайдена симетрична форма сприймається легко і, як би не була складною, майже відразу. Гармонія асиметрії сприймається поступово. Сама по собі симетрія ще не гарантує гармонії, так як асиметрія ні в якому разі не означає дисгармонії. Разом з тим робота над виробом асиметричної форми складніша – вона вимагає розвинутої інтуїції і тонкого відчуття композиційної рівноваги. Особливо складною є робота над багатоелементними виробами зі складною об’ємно-просторовою структурою, окремі частини якої можуть мати свої часткові вісі симетрії.

Асиметрія форми як властивість композиції верстатів, машин, приладів, різного обладнання відображає принцип розвитку їх технічної структури, їх загальної інженерної компоновки. Головна умова цілісності асиметричної форми – це її композиційна урівноваженість.

Засоби відображення статичності та динамічності

Статичність – підкреслене вираження стану спокою, незворушності, стійкості форми у всій її побудові, в самій геометричній основі. Статичними є предмети, які мають явний центр і у яких вісь симетрії є головним засобом організації форми. Так форма не настільки ефектна, як форма динамічна, – рух вражає більше, ніж спокій. Це, однак, не означає, що свідомо підкреслена в композиції статичність не може бути сильним організуючим джерелом конкретної форми, хоча в чистому вигляді (“абсолютна статичність”) в техніці вона зустрічається рідко. Якщо в транспортних засобах елемент статичності часто взагалі виключається – навіть фара мотоцикла або емблема автомобіля найчастіше виконуються в динамічній формі, – то у верстатобудуванні співіснують елементи рухомі (каретки, супорти, столи, консолі, різні несучі пристрої для обробки деталей тощо) з елементами статичними (така, наприклад, підкреслено статична станина). Тому навіть форму потужних карусельних верстатів навряд чи можна вважати цілком статичною. Більш статичні форми характерні для приладової техніки, однак часто і там при статичній геометричній основі панель приладу має немало асиметричних елементів, що придають формі характер динамічності. Та й сам прилад зазвичай входить в загальний комплекс, де служить лише елементом композиції, в цілому зовсім не статичною.

При всьому цьому статичні композиції мають свої особливості, свої закономірності розвитку, без дотримання яких неможливо створити цілісної форми. В техніці часто зустрічається такий розвиток технічної структури, яке призводить до таких суперечностей розвитку форми, які важко усунути. Тому перш ніж приступити до роботи, художнику-конструктору необхідно осмислити, з якою формою він має справу, що об’єктивно домінує чи повинно домінувати в ній – статичність чи динамічність. Верстат, прилад, будь-який промисловий виріб не можуть бути в однаковій мірі статичними і динамічними – щось з цієї пари протилежних властивостей повинно бути основним. Протиріччя між цими властивостями обов’язково призведе до втрати цілісності, як і невпорядковані, випадкові протиріччя асиметричних і симетричних елементів форми. Якщо ж композиційний прийом будується на поєднанні цих властивостей в формі предмета (що в принципі можливо), то в цьому випадку повинно бути зрозуміло, що переважає – статичність чи динамічність. Наприклад, при статичній несучій основі верстата може бути виразно підкреслена динамічність певного рухомого елементу. І навпаки,: в динамічній композиції верстата деякі окремі елементи або групи елементів можуть бути свого роду автономними центрами зі своїми осями симетрії, які, однак, підлягають загальному руху динамічної форми.

Динаміка – це зорове сприйняття руху, стрімкості форми. Форму, активно односторонньо направлену, ніби вторгнуту у простір, називають динамічною. Якщо динамічність яскраво виражена, вона може стати основною, визначальною властивістю композиції.

Динамічність форми пов’язана перш за все з пропорціями. Рівність або нюанс відношень величин по трьом координатам простору характеризує відносну статичність форми. Контраст у відношеннях створює динаміку як “зоровий рух” в напрямку переважаючої величини. Порівняємо для прикладу куб і високу тригранну піраміду. Куб створює враження стійкого простору, а піраміда ніби заставляє рухатися погляду вздовж грані або площини знизу вверх.

Динамічна форма може бути притаманна як нерухомим об’єктам (наприклад, пам’ятник Петру І в Санкт-Петербурзі роботи скульптора Фальконе, пам’ятник, присвячений підкоренню космосу в Москві, скульптурна група “Робітник і колгоспниця”) так і предметам, які швидко рухаються.

Найбільш характерну динамічну композицію мають предмети, що рухаються, засоби транспорту, які можна розподілити на три основні групи у відповідності з різним середовищем: ті, що рухаються по поверхні землі (автомобілі, поїзди, трамваї, будівельні машини), у воді (пароплави, підводні човни) та у повітрі (літаки, планери).

Симетричні і асиметричні, статичні і динамічні предмети та їх комплекси мають багато варіантів побудови. Специфіка кожної композиції витікає з природи окремих якостей і властивостей предмета. Наприклад, форми літака, судна, автомобіля вимагає переважаючого зовнішнього вигляду, який забезпечує не лише композиційну, а й статичну рівновагу мас відносно осі руху. В цьому випадку спостерігається взаємозв’язок симетрії зовнішніх форм з асиметричним розміщенням механізмів машини, обумовлених специфікою її технічної функції. З іншого боку, особливості композиції швидкісних транспортних засобів – це динаміка і обтічність форм відповідно до напрямку вісі руху, сформовані законами аеро-, газо- та гідродинаміки. Обтічність форм літака і автомобіля функціонально закономірна, так як сприяє збільшенню швидкості та економії пального. У меншій мірі потрібна обтічність машинам, які мають меншу швидкість руху (трактори, будівельно-дорожні та інші машини).

Метричні і ритмічні ряди повторності

В художньому конструюванні, як і в архітектурі, використовується специфічний засіб композиції – закономірне повторення і чергування елементів. Існує два види повторності – метрична і ритмічна (метр і ритм).

Метричний устрій композиції у більшості випадків визначається функціональними особливостями предметів, наприклад, структура внутрішнього простору громадського транспорту, що складається з однакових рядів місць для пасажирів; структура ряду шафи у вигляді комірок, пульт керування.

Метричний ряд є простим видом повторності, якщо він ґрунтується на одному елементі, складним, якщо ряди скоординовані з іншими елементами, дуже складним, якщо в композиції одночасно присутні кілька рядів і елементів метричної повторності.

Ритм – більш складний вид повторності. Він, так, як і масштаб, має свої особливості. Це чергування елементів будівель, предметів, виробничого обладнання, що характеризує зростання або зменшення їх кількості, форми, розмірів. Ритмічні ряди утворюються чергуванням більш виразних елементів, які називають акцентами, і менш виразних (пасивних), які називають інтервалами. Ритмічні ряди можуть бути наростаючими і спадаючими контрастно або нюансно.

Ритм – (від грецьк. rhythmós – співрозмірність, стрункість) – це послідовне чергування різних сумірних елементів. Він сприяє зрозумілості, чіткості та стрункості художнього твору, робить його більш цільним і виразним. Ритм в музиці – закономірне чергування звуків в певному порядку; ритм в хореографії – поєднання певних послідовних і виразних рухів людського тіла, що утворює певний рисунок танцю.

Отже, ритм – це повторюваність елементів, форми й інтервалів між ними при наявності чітко вираженої закономірності у повторенні елементів та інтервалів. Порядок ритму може метричним, коли елементи повторюються через рівні інтервали, або ритмічним, коли повторення елементів відбувається через різні інтервали, що відповідають геометричній або будь-якій іншій прогресії. Поєднання різних ритмів утворює складні порядки (рис. 17).

Рис.17. Приклади ритму в природі і техніці

У створенні виразності метроритмічного ряду важливу роль відіграють не лише характер і розміщення елементів, а й їх кількість. Для утворення найпростішого метричного або ритмічного ряду необхідно не менше трьох-чотирьох елементів, які утворюють неперервність ритмічного руху. Збільшення кількості елементів підсилює виразність ритму, однак, воно допустиме лише до певної межі. Необмежена їх кількість може призвести до протилежного ефекту – до нудної одноманітності.

Контраст і нюанс

В художньому конструюванні контраст і нюанс характеризують ступінь подібності або відмінності відношень між однорідними якостями і властивостями окремих об’єктів промислового виробництва.

Поняття контрастні відношення означає різко виражені відмінності між однорідними якостями; поняття нюансні відношення, навпаки, означає незначні, мало виражені відмінності.

Співставлення великого і малого, важкого і легкого, горизонтального і вертикального, білого і чорного є контрастним відношенням елементів.

Про нюанс говорять в тих випадках, коли порівнюється кілька величин, форм, кольорів, що несуттєво відрізняються одна від одної. Слово нюанс означає відхилення, ледь помітний перехід.

Не кожне довільне співставлення називається контрастним (чи нюансним). Таке співставлення можливе лише при порівнянні однорідних властивостей об’єктів (розмірів, форми, кольору, фактури).

Контраст і нюанс – засоби досягнення художньої виразності в архітектурі і художньому конструюванні. Щоб досягнути необхідних контрастних і нюанс них відношень, необхідно добре представити, в яких умовах ці відношення слід виявляти і підкреслювати, а в яких, навпаки, згладжувати і обходити. Серед факторів, що впливають на форму, композицію, колір предмета, особливе місце займає фізіологічна оптика, а саме сприйняття оком ліній, об’ємних форм і кольорів. Ці та багато інших особливостей нюанс них і контрастних співвідношень можна легко прослідкувати на прикладах геометричних ілюзій. Людському зору притаманно піддаватися оптичним обманам, внаслідок чого при проектуванні виробу необхідно враховувати цю особливість зорового сприйняття та вносити у форму відповідні поправки, які називаються оптичними корективами. Наприклад, очі людини значно краще оцінюють розміри по ширині, ніж по висоті та глибині. Вертикальна протяжність здається довшим рівновеликого горизонтального; рівні, але різним чином розділені об’єми справляють враження неоднакових.

Деякі ілюзійні враження обумовлюються психологічним законом контрасту, згідно з яким предмет і кожна його частина сприймаються у відомому співвідношенні з навколишніми елементами. Приклади деяких оптичних ілюзій наведені на рис. 18.

Рис. 18. Оптичні ілюзії:

а – ілюзії Мюлера-Лайєра; б – ілюзія деформації сторін квадрата; в – зорова нерівність кутів; г – поздовжньо і поперечно заштриховані області здаються нерівними; д – вертикальні паралельні лінії значної протяжності, що здаються відхиленими; е – коректування зорового збільшення або зменшення рівновеликих фігур, зафарбованих в білий та чорний колір; є – ілюзія зміни площі однакових кіл, розміщених серед кіл різної величини; ж – враження руху та спокою в приміщеннях, стіни яких поділені горизонтальними та вертикальними смугами

Важливим фактором, який впливає на виробниче середовище, є кольорові і світлові контрасти та нюанси. Наприклад, за умовами адаптації при виконанні виробничого інтер’єру в кольорі контрастні поєднання робочої поверхні з навколишнім забарвленням неприпустимі, так як вони будуть негативно впливати на продуктивність праці.

Світлові контрасти та нюанси мають велике значення та вплив на художню виразність міських площ, вулиць, окремих будівель, пам’ятників, а також інтер’єрів громадських споруд (особливо видовищних) та інших об’єктів. Використовуючи кольоро-світлові контрасти, нюанси та різні світлові ілюзії, можна досягнути добрих естетичних ефектів в оформленні міських парків, фонтанів, святкових нічних прикрас, реклами.

В художньому конструюванні малих форм (електробритв, телевізорів, магнітофонів, авторучок, ювелірних та інших виробів) нюансування або доведення, в поєднанні з пластикою, фактурою, кольором і світловим бликом створює високі індивідуальні якості форми виробу. Нюанс – один із самих тонких засобів в палітрі художника-конструктора.

Пропорції та пропорційність. Масштабність

Пропорція означає співрозмірність, певне співвідношення окремих частин, предметів і явищ між собою. Пропорція – один з головних засобів, що застосовуються в мистецтві, архітектурі, техніці, художньому конструюванні. Правильне встановлення пропорцій у своїй єдності складає пропорційно-гармонійний лад. Порушення його знижує художню виразність.

Древні єгиптяни – математики, філософи, архітектори – надавали великого значення пропорціям. Відомий єгипетський трикутник з співвідношенням сторін 3:4:5 був для них своєрідним мірилом пропорційності при будівництві, так як відношення 3:5 складає пропорцію, близьку до золотого січення і аналогічну пропорцію людського ока (рис. 19).

Рис. 19. Єгипетський трикутник (3 : 4 : 5) і пропорції піраміди Хеопса

Грецькі математики, художники і філософи також вивчали пропорції. Піфагор вперше намагався математично пояснити суть гармонійних співвідношень. Йому приписують знання арифметичної, геометричної і гармонійної пропорцій, а також закону золотого січення.

До основних вимог пропорційності Аристотель відносить порядок, симетрію і обмеженість у розмірах. Порядок вимагає не випадкових співвідношень розмірів окремих частин між собою і з цілим, а певних визначених співвідношень і розмірів. У книзі “Етика” Аристотель писав, що ті ре результати називають досконалими, від яких не можна нічого ні відняти, ні додати, так як досконалість знищується перебільшенням або недостачею.

В епоху Відродження великі майстри в області архітектури, живопису та скульптури Ф. Брунеллескі, Альберті, Леонардо да Вінчі, Мікеланджело Буонаротті, Віньола, Палладіо вивчали питання пропорційності, працювали над дослідженням пропорцій.

Існують різні види пропорційності. Так, наприклад, для утворення звичайної математичної пропорції необхідно чотири члени, що входять у рівняння: a : b = c : d. Геометрична пропорція складається з трьох елементів (a : b =b : c). Спільний член b називається середньою пропорційною, або середньою геометричною величиною.

Два подібних прямокутники спряжені між собою таким чином, що мала сторона великого прямокутника BC є одночасно великою стороною малого прямокутника. В цьому випадку відрізок ВС – це середня пропорційна величина між відрізками АВ і BD (рис. 20).

Рис. 20. Графічне визначення середньої пропорційної величини

Крім арифметичної і геометричної пропорцій, існують також пропорційні залежності, об’єднані загальною назвою гармонійні пропорції. Ще в ІІІ ст. до н.е. грецький математик Евклід розглядав вісім гармонійних пропорцій.

В гармонійну пропорцію так, як і в геометричну, входять три елементи: a, b, c.

Золоте січення

Доведено, що пропорційність в класичній грецькій архітектурі заснована на ірраціональних числах, серед яких особливу роль відіграє відношення золотого січення. На відміну від арифметичної, геометричної і гармонійної пропорцій золоте січення утворюється при поєднанні лише двох величин a та b. Ділення цілого на дві нерівні пропорційні частини в математиці називають золотим січенням. Його формулюють наступним чином: ділення цілого на нерівні частини пропорційне, якщо менша частина цілого так відноситься до більшої, як більша частина до цілого і навпаки – ціле так відноситься до більшої частини, як більша до меншої, тобто

a : b = b:(a – b).

Ця рівність утворюється при поєднанні лише двох величин, причому відношення між ними постійне і виражається нескінченним десятковим дробом, де більший відрізок рівний 0,618, менший – 0,382.

Золоте січення виражається також геометрично шляхом відповідних побудов. Один з геометричних способів – це ділення відрізка в золотому січенні. Воно здійснюється за допомогою прямокутного трикутника зі співвідношенням катетів 1 : 2 (рис. 21):

; ;

;

;

.

Потім в золотому січенні ділиться на ; ; і т. д.

Рис. 21. Графічна побудова поділу пропорцій золотого січення

Великим прихильником пропорцій золотого січення є американський мистецтвознавець Д. Хембідж. Аналізуючи геометричні фігури, Д. Хембідж розрізняє два види прямокутників: статичні і динамічні. До статичних він відносить прямокутники, співвідношення сторін яких виражається простими цілими числами – квадрат, прямокутник, що складається з двох квадратів, та інші аналогічні прямокутники. До динамічних він відносить прямокутники з співвідношеннями сторін, вираженими ірраціональними числами. З динамічних прямокутників Д. Хембідж виділяє три прямокутники, в яких велика сторона рівна , , . Їх отримують геометричним методом, взявши за вихідну точку квадрат. Побудову статичних і динамічних прямокутників наведено на рис. 22.

Рис.22. Система прямокутників від квадрата до прямокутника

Суттєве доповнення в теоретичну систему золотого січення вніс академік архітектури І.В. Жолтовський. Він назвав його функцією золотого січення, або просто функцією.

Прямокутник, побудований на відношенні функції, дуже близький до квадрату і, на думку В.І. Жолтовського, є живим квадратом, тоді як квадрат з рівними сторонами мертвий. У природі, згідно І.В. Жолтовському, квадрат не зустрічається.

На відношеннях, близьких функції І.В. Жолтовського, заснована пропорційна система об’єму гідрогенератора Асуанської ГЕС.

Ряди Фібоначчі. “Модулор”

Ряд золотого січення виражається наступними цифрами: 0,09; 0,146; 0,236; 0,382; 0,618; 1000; 1,618; 2,618 і т. д. Якщо цей ряд наближено виразити цілими числами, то отримається новий ряд: 1; 2; 3; 5; 8; 13; 21; 34; 55; 89 і т. д. Будь-який член ряду рівний сумі двох попередніх, аналогічних ряду золотого січення, при цьому відношення сусідніх наближається до золотого січення – 0,618; 3 : 5 = 0,6; 5 : 8 = 0,625; 8 : 13 = 0,615; 13: 21 = 0,619; 21 : 34 = 0,617 і т. д. Наведений ряд чисел носить ім’я італійського математика ХІІІ ст. Леонардо із Пізи, відомого більше як Фібоначчі.

Розміри людського тіла на протязі багатьох віків були основою всіх вимірювань. Так, мірою довжини в Єгипті, Греції, Римі був фут (стопа). Основною мірою довжини в Росії був сажень і лікоть, як одиниці, пов’язані з ростом людини. Сажень отримала різні назви – мала, мірна, пряма, коса, морська та ін. П’ядь – це відстань між кінцями розгорнутих великого і вказівного пальців, дюйм – довжина суглоба великого пальця, долоня – ширина кисті руки (рис. 23).

Рис. 23. Взаємозв’язок мір довжини з розмірами людини:

а – давньоруські міри; б – античні міри

Десяткова метрична система мала переваги перед всіма іншими і тому отримала великого поширення. Однак вона була не пов’язаною з розмірами людського тіла. Ця обставина, напевно, і змусила видатного французького архітектора Ле Корбузьє для визначення пропорцій предметного середовища запропонувати нову систему “Модулор”. Головне в цій системі полягало в знаходженні відповідності основних поділок шкали розмірам людини і одночасному поєднанні принципу модульного розрахунку з рядами пропорції золотого січення.

“Модулором” називається також вимірювальний прилад, в основі якого лежить людський ріст і математика. Кожна цифра цього приладу відповідає частині тіла людини (рис. 24). За основу “Модулора” прийняті три розміри людського тіла: відстані від стопи до центру сонячного сплетіння (113 см), від сонячного сплетіння до верху голови (70 см) і від верху голови до кінця пальців витягнутої руки (43 см). Ці величини утворюють відомий числовий ряд Фібоначчі і розбиваються на дрібніші розміри, де кожний наступний поділ пов’язаний з попереднім відношенням золотого січення.

Рис. 24. Модулор Ле Корбюзьє

“Модулор” ділиться на дві шкали:

1) “червона шкала”, яка утворює числовий ряд: 698, 432, 268, 165, 102, 63, 39, 24, 15, 9,6 мм;

2) “синя шкала” утворює числовий ряд: 863, 534, 330, 204, 126, 78, 48, 30, 18, 11, 7 і т. д.

“Червоний ряд” відноситься до тіла людини, рівного 1829 мм, “синій ряд” – це відстань від землі до кінця піднятої вгору руки, рівна 2260 мм.

Розміри предметів побуту та інших виробничих виробів в галузі технічної естетики і художнього конструювання, прийняті за “Модулором” Ле Корбюзьє, виявляються завищеними. Наприклад, прийнятий для розрахунку числових величин “Модулора” умовний ріст 1829 мм не відповідає середньому зросту чоловіка в Україні.

У статті “Модульна координація в приладобудуванні” (журнал “Технічна естетика”) художник-конструктор В.Пахомов наводить аналіз модульної системи, зберігаючи основну ідею Ле Корбюзьє та його метод побудови антропометричних рядів та ряду Фібоначчі. У якості основної величини автор приймає модуль 5 см, на основі якого утворюються ряди модульних величин, які достатньо точно відображають антропометричні дані людини зростом 170 см (рис. 25). Цей зріст умовно приймався за середній зріст чоловіка в СРСР з врахуванням акселерації. Якщо числові ряди “Модулора” Ле Корбюзьє, складені із зросту людини, рівного 183 см, не відповідають пріоритетним числам (ГОСТ 8032–56), то числові ряди, складені із розрахунку зросту людини 170 см, відповідають їм. Крім того, модуль 5 см рівний половині будівельного модуля (10 см), що дозволяє узгодити обладнання з планувальними параметрами будівель, в яких воно буде розміщуватися.

Доктор мистецтвознавства професор А.А. Тіц у книзі “Архітектура, стандарт, краса” на відміну від ряду, складеного на основі модуля 5 см і зросту людини 170 см, виводить новий адитивний ряд з пропорціями золотого січення при зрості людини 180 см і модулі 10 см. В прийнятих ЄМС укрупнених модулях переважає принцип здвоєння, який знижує композиційні можливості проектування.

Рис. 25. Фізичне вираження числових значень модульних систем на основі модуля 5 см (М-5)

Для наочності розглянемо числа, які отримуються сумуванням двох членів адитивного ряду (модулі , , см):

40

70 70

110 110

140 70 ÷ 70

180 70 ÷ 110

210 70 ÷ 70 ÷ 70

220 110 ÷ 110

250 70 ÷ 70 ÷ 110

280 70 ÷ 70 ÷ 70 ÷ 70

290 70 ÷ 110 ÷ 110

320 70 ÷ 70 ÷ 70 ÷ 110

330 110 ÷ 110 ÷ 110

350 70 ÷ 70 ÷ 70 ÷ 70 ÷ 70 і т. д.

Автор запропонованих чисел, аналізуючи одну з житлових секцій, встановлює пропорційний зв’язок на основі золотого січення ряду 40, 70, 110, 180. Це сприяє кращому взаємозв’язку розмірів кімнат, меблів, квартири і всього житлового будинку, створюючи кращу планувальну структуру, що відповідає антропометрії.

Викладене вище свідчить про те, що математична розробка теорії пропорцій внесла в науку позитивний вклад, однак, математична точність ще сама по собі не визначає пропорційності і гармонії при створенні будь-якого виробу.

Отже, математичний метод дає лише кількісне поняття і знання існуючих пропорційних закономірностей, але не дає якісної сторони, тобто краси.

Пропорціювання виробів промислового виробництва

Основним фактором в гармонізації художніх форм повинна бути відповідність форми змісту, утилітарному призначенню і функціональності, а також матеріалу і конструктивній доцільності. Механічне застосування пропорцій золотого січення може завдати шкоди і призвести до формалізму. Геометрію і математику , як говорив архітектор Ле Корбюзьє, слід залучати для пропорціювання, але лише в якості попередніх схем, не більше. Встановлених абстрактних відношень і пропорцій, які самі по собі володіли б певними безперечними естетичними якостями, не існує. Органічність, цілісність і краса знаходяться за межами сухих і обмежених схеми та формули.

Пропорції золотого січення були розглянуті, в основному, для застосування в архітектурі. Дещо по-іншому використовують їх в художньому конструюванні. При конструюванні різних виробів промислового виробництва, засобів транспорту, предметів декоративно-прикладного мистецтва та інших матеріальних цінностей дизайнер, інженер та інші спеціалісти мають справу з порівняно невеликими об’ємами різної форми, що заповнюють простір архітектурного середовища.

Таким чином, при конструюванні і компоновці промислових виробів спеціалістам значно легше поглядом охопити розміри всього виробу, відчути і перевірити їх пропорції, застосувавши математичний чи інший метод.

Пропорціювання промислових виробів має особливості у порівнянні з пропорціюванням будівель і споруд. Так, конструктивна основа верстата або преса дещо інша, ніж у архітектурної споруди. Більшість розмірів таких виробів диктуються лише конструктивними міркуваннями. Для багатьох промислових виробів та обладнання (крім декоративних виробів) існують непорушні закони механіки та вимог технології. В цьому випадку художнику значно складніше вирішити питання пропорціювання. На рис. 26–28 показані зразки верстатного обладнання в геометричній пропорції і золотому січенні.

При пропорціюванні виробничого обладнання за золотим січенням не рекомендується використовувати дрібні поділки (М₄, М₅, М₆), краще обмежитися тільки великими поділками (М₁, М₂, М₃), досягаючи загальних красивих пропорцій.

Крім перерахованих видів пропорцій, існують ще так звані переважні пропорції, що ґрунтуються на переважних числах (ГОСТ 8032–56).

В даний час у вітчизняній та закордонній практиці при пропорцію ванні виробів промислового виробництва частіше використовуються модульні числові поєднання, ніж пропорції переважних чисел, так як більшість цих пропорцій не дають гармонійних пропорційних поєднань.

Масштаб і масштабність

Пропорції знаходяться у нерозривному зв’язку з іншими засобами гармонізації, зокрема з масштабністю.

Існує два поняття – масштаб і масштабність.

Масштаб – це відношення лінійних розмірів зображеного на кресленні, фотознімку, карті об’єкта до його справжніх розмірів (1 : 2, 1 : 5, 1 : 10, 1 : 20, 1 : 100 і т. д.).

Масштабність – більш складне поняття. В архітектурі це одне з композиційних засобів, що виражають спів розмірність або відносну відповідність сприйнятих людиною розмірів форм архітектурного витвору розмірам людини. Поняття масштабності не може бути підмінене уявою про розмір будівлі. Рівні за величиною будівлі можуть мати різний масштаб: мала будівля – великий масштаб, а велика – малий. Велика будівля і крупніють його форми – не одне і те ж. Велика кількість поділок високої будівлі підсилює враження величини будівлі, але роздрібнює її масштаб. З двох рівних за величиною будівель вищим здається те, у якого більше горизонтальних поділок. Чим менше таких поділок, тим будівля буде здаватися нижчою, але більшою за масштабом.

Якщо розглядати групу будівель, то завжди більша будівля серед менших буде головною. Цей принцип лежить в основі більшості об’ємно-просторових композицій. Однак існують і такі архітектурні композиції, в яких головним елементом є менша серед більших. Таким прикладом може бути Мавзолей В.І. Леніна у Москві. Не дивлячись на те, що Спаська вежа (70 м) вища Мавзолея (12 м) в шість разів, а храм Василія Блаженного – в п’ять разів, все ж головна роль в композиції забудови площі належить Мавзолею.

Як правило, масштаб залежить від характеру споруди. Це означає, що всі основні поділки і силует, пластика і деталювання тієї чи іншої споруди, її обладнання та виробів повинні обов’язково відповідати масштабу оточення. Така закономірність заснована на функціональних і художніх особливостях композиції.

Щоб предмети, речі, вироби так, як і архітектурно-предметне середовище, добре служили людині і були їй спів розмірними, необхідна єдність всіх категорій композиції з найважливішим засобом гармонізації – масштабністю.

Весь навколишній предметний світ повинен бути масштабним відносно людини. Якщо кажуть, що річ не масштабна, то це, в першу чергу, означає, що вона не масштабна відносно людини. Відчуття масштабності – це реально-матеріальне сприйняття людиною окремих явищ в їх конкретній величині. Поняття про реальну величину і масштаб предметів виникає в процесі їх порівняння один з одним і з розмірами тіла людини. Згідно законів природи весь рослинний і тваринний світ співрозмірний, масштабний. Наприклад, стовбур дерева, стебло квітки або розмір та форма крила птаха відповідають своїй конструктивній будові і забезпечують міцність, стійкість і функціональне призначення. Аналогічно до цього правильний масштаб і пропорція виробу, виконаного людиною, повинні відповідати певним законам механіки.

Щоб краще виразити масштаб виробу, потрібно дотримуватися масштабних закономірностей побудови його форми аналогічно закономірностям, що існують у природі.

До масштабних закономірностей відносяться різноманітні форми масштабних зв’язків, а саме:

1) відношення елементів до цілого і один до одного;

2) відношення елемента до матеріально-предметного або природного середовища;

3) відношення розмірів і масштабу до людини.

Тільки при повній взаємоузгодженості всіх масштабних зв’язків виникає гармонійний масштабний устрій.

Отже, щоб краще виявити масштабність виробу, необхідно дотримуватися масштабних закономірностей побудови його форми. Невеликі предмети повинні мати відносно великі деталі, а великі предмети – відносно малі деталі. Прикладом цього є масштабні закономірності в природі. Пропорції окремих частин тіла у дитини значно більші, ніж у дорослої людини (табл. 2), те ж саме відноситься й до тваринного і рослинного світу.

Таблиця 2