Sử dụng phần mềm tái tạo lại bức tranh của Leonardo da Vinci, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng thiên tài người Ý không sai khi vẽ.

Khoa học đã làm sáng tỏ những bí ẩn xung quanh 'bức tranh có giá trị nhất thế giới'.

Năm 2017, bức tranh sơn dầu mang tên Salvator Mundi (Người Cứu Thế Giới) được bán với giá 450,3 triệu USD tại phiên đấu giá ở New York; theo một số góc nhìn, Salvator Mundi trở thành bức tranh có giá trị nhất thế giới sau giao dịch thành công. Có người tin rằng đây là một trong những tác phẩm hiếm hoi mà Leonardo da Vinci đã vẽ, tuy vẫn còn nhiều nghi ngờ về nguồn gốc của nó.

Trên bức tranh vẫn còn một điều bí ẩn: Salvator Mundi mô tả Chúa Jesus cầm trên tay một khối cầu thủy tinh biểu tượng cho thiên cầu của thiên đàng. Thực tế, khối cầu trong suốt này sẽ phản xạ ánh sáng giống như một gương lồi, phóng đại và đảo ngược hình ảnh ở phía sau. Tuy nhiên, áo của Chúa trong tranh lại không thể hiện như vậy, có vẻ như hình ảnh chỉ bị biến dạng một chút.

Thiên tài Leonardo da Vinci đã hiểu sâu về khúc xạ ánh sáng, bút tích của ông đã viết nhiều về cách ánh sáng phản chiếu trên nhiều bề mặt khác nhau. Chúng ta cần đặt ra câu hỏi: Tại sao da Vinci lại vẽ như thế? 

Nhờ có nhà nghiên cứu Marco Liang và đồng nghiệp từ Đại học California, cuối cùng chúng ta cũng có câu trả lời. Nhóm các nhà khoa học đã sử dụng phần mềm đồ họa máy tính để tái tạo bức tranh trong môi trường 3D, để quan sát cách ánh sáng đi qua khối cầu thủy tinh.

Sau khi tỉ mỉ phân tích các góc nhìn, nhóm nghiên cứu kết luận rằng khối cầu này không được làm từ vật liệu rắn. Họ chỉ ra rằng bức tranh là một khung hình thực sự của một khối cầu thủy tinh trống với đường kính 6,8 centimet, dày 1,3 milimet.

Đề cập một chút về công nghệ được áp dụng trong nghiên cứu mới. Render ngược là một kỹ thuật xử lý đồ họa máy tính được sử dụng để tạo ra hình ảnh dựa trên thực tế, thông qua việc mô phỏng cách ánh sáng tương tác với vật thể. Mục đích chính là tái tạo một cách chính xác các vật thể trong suốt hoặc bán trong suốt, như đồ vật được làm từ thủy tinh hoặc nước.

Ban đầu, nhóm nghiên cứu sẽ tạo ra một môi trường 3D của cảnh quan, đưa vào đó các cấu trúc và kết cấu vật thể được chiếu sáng. Môi trường 3D sẽ được quan sát từ một góc độ cụ thể và bao gồm một nguồn sáng cụ thể. Thuật toán theo dõi đường đi của ánh sáng và sẽ tái tạo cách mà ánh sáng lan tỏa trong môi trường, được quan sát từ một góc độ đã được xác định trước đó.

Anh Liang và đồng nghiệp đã tái tạo một phiên bản số của bức Salvator Mundi để quan sát chi tiết hơn. 'Chúng tôi đã tạo ra một mô hình hình học của cảnh quan thông qua việc ước lượng kích thước cơ thể và các chi tiết của quả cầu thủy tinh và bàn tay giữ nó', nhóm nghiên cứu nói.

So sánh với bàn tay gốc, họ ước tính đường kính của khối cầu là 6,8 cm, cách xa cơ thể 25 cm. Nhóm nghiên cứu cũng cải thiện yếu tố hình học của bàn tay để giữ khối cầu thủy tinh một cách nhẹ nhàng hơn, thông qua việc sử dụng Maya - một công cụ tạo hình và chuyển động 3D.

Sau khi kỹ lưỡng phân tích bóng đổ từ nguồn sáng, đội nghiên cứu kết luận rằng chủ thể của bức tranh được chiếu sáng bởi ánh sáng trực tiếp từ trên xuống, tạo ra hiệu ứng phân tán ánh sáng. Họ cũng ước tính khoảng cách giữa điểm nhìn và chủ thể là khoảng 90 cm.

'Có được mô hình 3D, chúng tôi đã thử nghiệm để xem khối cầu có bền hay không bằng cách tạo ra hai quả cầu thủy tinh ảo, một rắn và một trống', nhóm nghiên cứu nói.

Kết quả rất thú vị: cách duy nhất để đội nghiên cứu tạo ra bức tranh y hệt với bản gốc là sử dụng mối khối cầu rỗng. Chưa hết, khối cầu thủy tinh rỗng sẽ làm méo hình ảnh phía sau theo cách cụ thể. Ví dụ, nhìn thẳng qua tâm khối cầu, ta sẽ không thấy vật thể đằng sau bị biến dạng. Những hình ảnh không đi qua chính tâm sẽ méo theo một cách cụ thể, khiến các cạnh vật thể sẽ không thẳng hàng.

Trong tranh gốc, áo của Chúa bị gập và có 5 nếp gấp xuất hiện phía sau khối cầu. Tuy nhiên, có 4 đường gấp có phần trên xòe ra như quạt giấy, rồi gộp lại thành một khi xuôi xuống dưới phần tâm khối cầu thuỷ tinh. Điều này cho thấy khả năng cao da Vinci hiểu rõ cách thức khối cầu rỗng làm biến dạng hình ảnh ra sao.

Sau khi nhóm nghiên cứu thử nghiệm với khối cầu thủy tinh mang nhiều độ dày khác nhau, họ kết luận lớp kính không thể dày hơn 1,3 milimet.

Phát hiện này lại làm dấy lên một câu hỏi nữa: liệu Leonardo da Vinci có sở hữu một khối cầu như vậy không? Nhìn vào bức tranh, có thể thấy rõ là có. Đọc bút tích của da Vinci, ta thấy ông hiểu rõ cách thức ánh sáng tương tác với vật thể và cách một khối cầu thủy tinh rỗng làm biến dạng hình ảnh ra sao. Bên cạnh đó, cầu thủy tinh rỗng xuất hiện trong nhiều bức tranh đương thời, chưa kể tới việc các nghệ sĩ Phục hưng rất giỏi tái tạo hiệu ứng ánh sáng trên tranh.

Nhóm nghiên cứu kết luận: “Thử nghiệm của chúng tôi cho thấy hình ảnh tái tạo với hiệu ứng ánh sáng chính xác cho thấy việc tạo ra bức tranh là khả thi với vật liệu, nguồn sáng và kiến thức khoa học sẵn có với Leonardo da Vinci thời năm 1500”. 

Trước đây, Walter Isaacson-  một nhà nghiên cứu về tiểu sử da Vinci cũng từng đề xuất khối cầu trên tay Chúa Jesus là rỗng. Nhưng phải nhờ đến thử nghiệm của nhà nghiên cứu Liang và cộng sự, ta mới chứng minh được điều đó. Kết luận của các nhà khoa học cũng xóa nhòa những nghi ngờ cho rằng da Vinci đã vẽ sai, và lại một lần nữa khẳng định kiến thức khoa học của thiên tài thời Phục Hưng vững chắc vô cùng.

Báo cáo nghiên cứu đã được xuất bản trên arxiv.org.

Tham khảo MIT Technology Review