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Reportagem

Óptica e realismo na arte renascentista

Uma teoria muito divulgada afirma que pintores do século XV atingiram novo nível de realismo com a ajuda de lentes e espelhos. Mas descobertas recentes levantam dúvidas sobre essa hipótese

O casamento de Arnolfini, pintado em óleo sobre madeira por Jan van Eyck em 1434
Quando pensamos na grandiosa trajetória da pintura ocidental, observamos um fenômeno muito interessante no despertar do Renascimento.

Até cerca do ano de 1425, a maioria das imagens era bastante estilizada, até mesmo esquemática; mas, a partir de então, podem ser vistas pinturas que apresentam um realismo quase fotográfico. Por exemplo, O casamento de Arnolfini, pintado pelo mestre do início do Renascimento Jan van Eyck (1390?-1441), revela tridimensionalidade, presença, individualidade e profundidade psicológica não encontradas em obras anteriores.

Pela primeira vez, os retratos realmente se parecem com as pessoas reais. O que teria ocorrido?
Procurando explicar o surgimento dessa extraordinária nova forma de arte, ou ars nova, como era chamada, o celebrado artista contemporâneo David Hockney propôs uma teoria corajosa e controversa. Ele afirmou que as pinturas renascentistas causam a impressão de realidade - possuindo o que ele chama de "imagem óptica" - porque os artistas usavam lentes e espelhos para projetar imagens sobre telas ou superfícies similares, traçando contornos a partir dessas projeções. Essa teoria é apresentada de maneira mais completa no livro escrito por Hockney, Secret knowledge: Rediscovering the lost techniques of the old masters, de 2001.

É fato conhecido que nos séculos XVIII e XIX alguns pintores faziam uso de projeções ópticas sobre tela. Porém, a teoria de Hockney adianta o início dessa técnica em 250 anos. E tal é a importância desses instrumentos e técnicas ópticos para sua teoria que o artista afirma que a história da arte a partir daquela época está intimamente ligada à própria história da óptica.

A fim de examinar essa teoria, outros acadêmicos e eu utilizamos técnicas ópticas e de imagem computadorizada para estudar dois quadros de van Eyck que Hockney e seu colaborador, Charles Falco, físico da Universidade do Arizona, citam como evidência.
Projeção e Espelhos
Segundo Hockney, por volta de 1425 alguns artistas utilizavam uma câmara escura rudimentar.
A tradicional, que funcionava com lentes, é a precursora da máquina fotográfica moderna sem o filme. Ela consiste em uma lente convergente que projeta uma imagem real invertida sobre a tela. (A imagem projetada é chamada de "real" porque a luz realmente atinge a tela, de um modo muito parecido com que a imagem expõe o filme de uma câmera. O outro tipo, chamado imagem "virtual", ocorre quando a luz apenas parece partir da imagem, como por exemplo no caso do reflexo no espelho.)

Por várias razões históricas e técnicas, Hockney imagina que a base da câmara obscura não seja uma lente, mas um espelho côncavo que também pode projetar imagens sobre a tela. O artista iluminaria o objeto desejado à luz do Sol e apontaria o espelho para ele, projetando uma imagem real invertida sobre uma tela ou painel de madeira - chamado de anteparo. Então, traçaria os contornos da imagem e aplicaria tinta, ou até mesmo pintaria diretamente sobre a imagem projetada, embora, como Hockney reconhece, pintar sobre projeções ópticas seja extremamente difícil.

Essa câmara escura com espelho é simples para os padrões atuais, mas na época de van Eyck representaria o sistema óptico mais sofisticado do planeta, exigindo maior precisão na forma e no posicionamento do espelho e maior rigor na iluminação do que qualquer outro. Nenhum documento escrito por cientistas, artistas, mecenas, clérigos ou fabricantes de espelhos da época, segundo pesquisei, indica que alguém alguma vez tenha visto a imagem de um objeto projetada sobre a tela por espelho ou lente. Diante dos registros existentes de todas as formas de outros sistemas ópticos e aparelhos mecânicos de desenho, é difícil explicar a falta de evidências sobre o projetor de Hockney.

Estudei três propriedades técnicas chave desse projetor de espelho côncavo proposto. Primeiro, a distância focal. Um espelho côncavo reflete raios de luz paralelos a fim de que se encontrem em um ponto focal. (Se um espelho desse tipo for utilizado para produzir fogo a partir da luz do Sol, o pavio deve ser colocado no ponto focal.) A distância entre o espelho e o ponto focal é a distância focal. Uma fórmula matemática - a equação de Gauss - define as distâncias entre o objeto, o espelho e o anteparo necessárias para produzir uma imagem nítida. Essas distâncias, por sua vez, estabelecem o tamanho da imagem projetada.
Por exemplo, durante um jogo no estádio, o fotógrafo escolherá uma lente com distância de foco longa, ou telefoto, para aproximar o foco de um jogador, e uma lente com distância de foco curta para afastar o foco e mostrar a torcida. A segunda propriedade diz respeito ao brilho de uma imagem projetada, que depende da distância focal e da área, ou superfície, facial do espelho utilizado. A terceira é a perspectiva geométrica: uma imagem projetada por um espelho obedece às leis da perspectiva, do mesmo modo que a imagem projetada de uma fotografia.

O casamento de Arnolfini, de van Eyck (1434) - uma das primeiras obras-primas do Renascimento do norte da Europa -, é uma peça-chave da teoria de Hockney. Muito pode ser dito sobre o simbolismo e o significado desse quadro extraordinário, mas me concentrarei em alguns centímetros quadrados de sua parte central.

Enquanto os historiadores da arte discutirão exaustivamente o simbolismo de se capturar o mundo visual no espelho convexo destacado na parede dos fundos, eu examinarei suas propriedades ópticas, tais como a distância focal e o poder de concentração de luz. Enquanto os historiadores da arte discutirão como o esplêndido lustre representa a riqueza e estatura do negociante italiano Arnolfini, na época em visita aos Países Baixos, mostrarei como esse trabalho em metal revela muito sobre perspectiva geométrica e projeções. Os historiadores da arte fazem alertas para que o retrato de Arnolfini, ou qualquer outra pintura da época, não seja julgado muito literalmente. Mas, se o objetivo é refletir sobre a teoria da projeção, devemos nos juntar a Hockney, pelo menos temporariamente, e assumir que a pintura é, de alguma maneira, baseada na cópia fiel de uma imagem projetada.

Observemos em primeiro lugar o espelho convexo, talvez o mais famoso de toda a arte. Atualmente, tais espelhos são comuns em lojas de conveniência ou garagens, porque proporcionam um amplo ângulo de visão. Ao contrário dos espelhos côncavos, os convexos refletem imagens virtuais de cabeça para cima, menores do que os objetos originais, que não podem ser projetados sobre uma tela. Entretanto, Hockney infere que esse espelho convexo poderia ter sido virado ao contrário para ser utilizado como um espelho de projeção côncavo: "Se a parte prateada fosse invertida e o espelho virado ao contrário, ele seria todo o equipamento óptico necessário para produzir os detalhes minuciosos e o aspecto natural da pintura".
Para testar essa hipótese, calculei a distância focal do espelho supostamente utilizado para projeção e a do espelho côncavo que teria sido criado invertendo-se o convexo, e comparei então essas duas distâncias. Descobri que a projeção no espelho teria distância focal de 61 + 8 cm, sendo a imprecisão resultante de meu conhecimento inexato dos tamanhos e da disposição dos objetos na sala. A distância focal do espelho côncavo obtido pela reversão do espelho convexo é de 18 + 4 cm. A distância focal do espelho retratado (invertido) difere daquela do suposto espelho de projeção em aproximadamente 43 cm. O espelho retratado, virado ao contrário, não poderia ter sido usado como espelho de projeção para toda a pintura.

De fato, fabricar um espelho a partir de uma esfera de vidro soprado que poderia ter sido utilizada neste caso estaria além das habilidades da tecnologia renascentista. O diâmetro de uma esfera é de quatro vezes a distância focal do espelho côncavo cortado dela. Uma distância focal de projeção de 61 cm exige uma esfera de vidro com extraordinários 2,4 metros de diâmetro. Além disso, o espelho proveniente do corte de uma esfera perfeita produzirá uma imagem turva de cada ponto na sala de Arnolfini. Cada ponto, espalhado como "borrão" sobre o anteparo, seria várias vezes maior do que o detalhe minucioso da pintura. Qualquer desvio, inevitável na fabricação, pioraria ainda mais a qualidade da imagem.

Ademais, os artesãos do Renascimento teriam enfrentado grandes desafios técnicos quanto à prateação e selagem de um espelho côncavo, o que exigiria a aplicação de breu e piche quentes no lado externo do vidro. Até onde sei, não há exemplares de espelhos côncavos produzidos pela reversão de esferas de vidro na coleção de nenhum museu; também não existem documentos da época que indiquem que espelhos côncavos tenham sido produzidos a partir da reversão de esferas de vidro soprado.

Minha descoberta sobre a improvável distância focal do suposto espelho de projeção tem uma segunda implicação, que impõe restrições ainda maiores à teoria de Hockney. Se excluirmos os grandes espelhos esféricos de vidro soprado, sobram apenas pequenos espelhos de metal polido, conhecidos no século XV e até mesmo anteriormente. Contudo, o poder de concentração de luz desses espelhos é pequeno. Calculei e verifiquei por meio de experiências que espelhos com distância focal adequada exigem que o objeto seja iluminado pela luz direta do Sol a fim de produzir uma imagem no anteparo. É difícil conciliar essa exigência com a iluminação interna indireta no retrato de Arnolfini, bem como em muitas pinturas do Renascimento citadas por Hockney como comprovação de sua teoria.
Perspectiva Diferente
Outro índício coloca em dúvida sugestão de que van Eyck teria pintado o retrato de Arnolfini com projeção em um painel de madeira. Uma imagem projetada obedece necessariamente às leis da perspectiva. No entanto, as linhas de perspectiva do chão, do batente da janela e de outros objetos não se encontram em um ponto de fuga, como deveriam. A perspectiva é consistentemente inconsistente.

Além disso, uma técnica chamada reflectografia infravermelha revela que foram feitos vários desenhos preliminares com tinta e muitas revisões em toda a pintura, particularmente nas mãos, nos pés e na cabeça de Arnolfini - dificilmente uma indicação de que os traços teriam seguido uma imagem projetada.

O suntuoso lustre, ou lichtkroon (em holandês, "coroa de luz"), não tem traçado inferior. Talvez essa seção desafiadora tenha sido desenhada de acordo com uma projeção, ao ar livre, com o lustre iluminado pela luz direta do Sol. Segundo Hockney, o lustre "está em perspectiva perfeita", como deveria estar caso tivesse sido feito sob projeção. A imagem parece estar em perspectiva. Será isso mesmo?

Para comprovar essa questão, desenhei linhas ligando as estruturas correspondentes na estrutura do lustre pintado (ver quadro ao lado). As leis da perspectiva geométrica garantem que, na projeção de um lustre simétrico a partir de um espelho côncavo sobre o anteparo de van Eyck, todas as linhas paralelas se encontrariam no ponto de fuga, do mesmo modo que trilhos de trem se encontram no horizonte nas fotografias. Todavia, as linhas desenhadas a partir do lustre estão desorganizadas - como varetas jogadas a esmo sobre o chão - e não há sinal de um ponto de fuga coerente.
Esse resultado por si não exclui a possibilidade de que um candelabro assimétrico possa ter sido a fonte da imagem projetada. Mas quais as chances de que o de Van Eyck fosse radicalmente assimétrico?
Antonio Criminisi, da Microsoft Research em Cambridge, Inglaterra, e eu usamos algoritmos precisos de imagem computadorizada para "desfazer" a perspectiva em cada braço, sobrepondo em seguida as imagens corrigidas. Qualquer diferença entre esses braços com perspectiva corrigida demonstra o "descuido" que seria necessário na fabricação do lustre para que ele fosse compatível com a teoria da projeção. Descobrimos que, enquanto algumas partes se alinhavam perfeitamente, no geral a variação entre os braços era de fato bastante grande - cerca de 10 cm.

A maioria dos acadêmicos acredita que os trabalhos em metal, com liga de bronze e cobre, feitos pelos europeus na época de van Eyck, eram fundidos como peças inteiras em um único molde; os ornamentos não eram soldados ou rebitados. Assim, todos os braços deveriam ter mais ou menos a mesma forma. Criminisi e eu confirmamos a simetria desse trabalho em metal com a aplicação de nossa análise de perspectiva sobre projeção real (uma fotografia moderna) de uma imagem direta de um lichtkroon de quatro braços do século XV. Os braços em perspectiva corrigida se equiparam, com discrepância máxima de cerca de 1 mm. Nossos testes de perspectiva com vários candelabros e lustres ornamentados dos Museus de Arte e História de Bruxelas mostram que todos são significativamente mais simétricos do que apontaria a teoria de Hockney em relação ao de Arnolfini.

Sob a teoria da projeção esconde-se a crença de que van Eyck não poderia ter atingido tal precisão em perspectiva trabalhando a olho nu, ou seja, sem projeções ópticas. Contudo, qual nível de exatidão é possível atingir desse modo? Atendendo a um pedido meu, o artista britânico Nicholas Williams pintou vários lustres ornamentados sem o auxílio de fotografias, recursos ópticos ou perspectiva. Suas pinturas têm excelente perspectiva - melhor do que a do lustre de Arnolfini -, o que demonstra que um artista habilidoso não precisa de projeções para isso.

O Cardeal Albergati
Nosso próximo passo foi analisar o retrato do Cardeal Niccolò Albergati. Primeiro, van Eyck fez um desenho do Cardeal Albergati em três dias, em 1431, usando estilete de metal sobre papel com preparação especial. Bastante preciso, o desenho claramente constitui um estudo preparatório para um trabalho mais formal. No ano seguinte, o artista fez uma cópia maior do retrato em óleo sobre madeira, que envolvia a cópia e ampliação da imagem de uma superfície plana para outra superfície igualmente plana.
Falco, o colaborador de Hockney, sugeriu que van Eyck tenha usado um projetor óptico para fazer a pintura a óleo - um epidiascópio rudimentar, ou projetor opaco, que consistia em dois cavaletes, um com o desenho original sob iluminação intensa (provavelmente luz solar direta), e o outro com o painel de madeira à sombra, provavelmente num ambiente interior ou sob algum tipo de tenda. Uma imagem real invertida do desenho teria sido projetada por um espelho côncavo no painel, sobre a qual van Eyck teria traçado os contornos. Hockney e Falco baseiam essa alegação em duas características notórias dos retratos: a alta fidelidade das formas (em escala) e a discrepância residual na disposição de partes da imagem, particularmente da orelha (ver ilustração na página oposta).

A orelha foi deslocada 30 graus para a direita na pintura a óleo e também é 30% maior (além dos cerca de 40% da ampliação geral da pintura). Hockney e Falco explicam esse deslocamento da seguinte maneira: van Eyck havia traçado parte da imagem projetada pelo epidiascópio quando acidentalmente derrubou o desenho, a tinta ou o espelho, e depois traçou o resto da imagem com a alteração causada pelo acidente.

Mas essa explicação tem problemas. Se van Eyck derrubou o material no meio do trabalho, certamente teria notado a discrepância entre a imagem deslocada e as linhas que já haviam sido traçadas no anteparo. Copiei a reprodução do desenho utilizando um epidiascópio caseiro feito com um pequeno espelho côncavo circular e iluminação com luz solar direta e, quando deliberadamente "derrubei" meu equipamento, achei a discrepância bastante evidente. É improvável que van Eyck, trabalhando encomenda importante, não tivesse notado tal desvio.

O desenho poderia ter sido copiado com o uso de um instrumento muito mais simples, tal como um compasso ou um Reductionszirkel - par de varetas cruzadas, rebitadas em um ponto fora do centro. O artista coloca as duas pontas no original e vira o instrumento de cabeça para baixo para marcar a distância medida na cópia. Pedi a Richard Taylor, da Universidade de Oxford, para fabricar um Reductionszirkel e usá-lo para copiar e ampliar o desenho de Albergati. A precisão é excelente: menos de 1 mm na maior parte da imagem. Curiosamente, a parte da orelha ficou um pouco fora de lugar, talvez porque o artista tenha começado pela parte esquerda inferior e a amplitude limitada do instrumento tenha levado ao erro.
Qual Seria a Fonte?
Então, se, ao que parece, Jan van Eyck não usou recursos ópticos na execução de seus trabalhos, a questão inicial permanece sem resposta. O que teria levado ao avanço do realismo na pintura renascentista por volta de 1425, da qual van Eyck talvez seja o maior representante? Há uma série de proposições, algumas técnicas, outras culturais. Pode até haver uma razão óptica.

O início do Renascimento coincide precisamente com o início da pintura a óleo, e de fato van Eyck é freqüentemente denominado pai da pintura a óleo. Na pintura a têmpera medieval, é quase impossível atingir a matização que produz o efeito de tridimensionalidade. Já a tinta a óleo permite matização contínua, bem como técnicas singulares de envernizamento e aplicação de camadas, além de maior opção de cores, inclusive aquelas vívidas e saturadas. Mas a característica mais importante da pintura a óleo talvez seja a secagem muito mais lenta do que a da técnica anterior, o que permite ao artista retrabalhar e desenvolver a mesma imagem por meses ou anos.

Aproximadamente nessa mesma época, artistas italianos inventaram a perspectiva linear. Baseado na linha do horizonte, um ponto de fuga e linhas perpendiculares, ou "raios visuais", que conduzem o olhar do observador ao ponto de fuga, esse sistema matemático criava a ilusão de espaço e distância em uma superfície plana e permitia que o artista retratasse cenas de forma muito mais natural. Outra inovação técnica do período é o fato de que os artistas começaram a estudar cadáveres, o que lhes proporcionou maior entendimento das estruturas dos músculos e do esqueleto.

Muitos fatores culturais abriram caminho para a nova arte. O Renascimento trouxe a ascensão do secularismo e dos ideais clássicos, com foco no humano aqui e agora. O crescimento do mecenato também foi importante: os pintores renascentistas precisavam representar indivíduos e suas posses. Se o retrato de Arnolfini pintado por van Eyck não fosse fiel ou lisonjeiro, esse poderoso mecenas não teria apoiado o artista.

Christopher W. Tyler, do Smith-Kettlewell Eye Research Institute de São Francisco, sugeriu uma razão "óptica" para o surgimento do realismo, bastante divergente da teoria de Hockney: o uso crescente de óculos. É possível que artistas que necessitassem - e usassem - óculos simplesmente enxergassem com mais clareza, especialmente em seu minucioso trabalho de pintura. De fato, a Madona com o Cônego van der Paele, de van Eyck (1436), mostra o doador segurando óculos e suponho, a julgar pelo ponto brilhante refletido pelas lentes deles, que fossem convergentes, como as usadas para ajudar hipermétropes a ler de perto - ou artistas hipermétropes a pintar detalhes. Certa ocasião Hockney disse informalmente que era como se a pintura ocidental tivesse usado óculos pela primeira vez na alvorada do Renascimento. Talvez esteja mais próximo da verdade do que imagina.