黃金分割數

黃金分割數

數學概念
黃金分割是指将整體一分為二,較大部分與整體部分的比值等于較小部分與較大部分的比值,其比值約為0.618。[1]
    中文名:黃金分割數 外文名: 适用領域: 所屬學科: 首先提出:歐道克薩斯 傳入歐洲:文藝複興前後傳入歐洲 出處:古希臘

曆史

2000多年前,古希臘雅典學派的第三大算學家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長為L的線段分為兩部分,使其中一部分對于全部之比,等于另一部分對于該部分之比。而計算黃金分割最簡單的方法,是計算斐波契數列1,1,2,3,5,8,13,21,...後二數之比2/3,3/5,5/8,8/13,13/21,...近似值的。

黃金分割在文藝複興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種算法中最可寶貴的算法"。這種算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。

其實有關"黃金分割",我國也有記載。雖然沒有古希臘的早,但它是我國古代數學家獨立創造的,後來傳入了印度。經考證。歐洲的比例算法是源于我國而經過印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。

因為它在造型藝術中具有美學價值,在工藝美術和日用品的長寬設計中,采用這一比值能夠引起人們的美感,在實際生活中的應用也非常廣泛,建築物中某些線段的比就科學采用了黃金分割,舞台上的報幕員并不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一側,以站在舞台長度的黃金分割點的位置最美觀,聲音傳播的最好。就連植物界也有采用黃金分割的地方,如果從一棵嫩枝的頂端向下看,就會看到葉子是按照黃金分割的規律排列着的。在很多科學實驗中,選取方案常用一種0.618法,即優選法,它可以使我們合理地安排較少的試驗次數找到合理的西方和合适的工藝條件。正因為它在建築、文藝、工農業生産和科學實驗中有着廣泛而重要的應用,所以人們才珍貴地稱它為"黃金分割"。

黃金分割〔GoldenSection〕是一種數學上的比例關系。黃金分割具有嚴格的比例性、藝術性、和諧性,蘊藏着豐富的美學價值。應用時一般取0.618,就像圓周率在應用時取3.14一樣。

發現曆史

由于公元前6世紀古希臘的畢達哥拉斯學派研究過正五邊形和正十邊形的作圖,因此現代數學家們推斷當時畢達哥拉斯學派已經觸及甚至掌握了黃金分割。

公元前4世紀,古希臘數學家歐多克索斯第一個系統研究了這一問題,并建立起比例理論。

公元前300年前後歐幾裡得撰寫《幾何原本》時吸收了歐多克索斯的研究成果,進一步系統論述了黃金分割,成為最早的有關黃金分割的論着。

中世紀後,黃金分割被披上神秘的外衣,意大利數家帕喬利稱中末比為神聖比例,并專門為此着書立說。德國天文學家開普勒稱黃金分割為神聖分割。

到19世紀黃金分割這一名稱才逐漸通行。黃金分割數有許多有趣的性質,人類對它的實際應用也很廣泛。最著名的例子是優選學中的黃金分割法或0.618法,是由美國數學家基弗于1953年首先提出的,70年代在中國推廣。教學中,取值為(√5-1)÷2,通常用希臘字母φ表示這個值。

黃金分割奇妙之處,在于其比例與其倒數是一樣的。例如:1.618的倒數是0.618,而1.618:1與1:0.618是一樣的。

确切值為(√5-1)/2,即黃金分割數。

攝影·黃金分割法

一幅優秀的攝影作品,不僅要有深刻的主題思想和内容,同時還應具備與内容相一緻的優美形式和協調的構圖。初學攝影,在取景時了解和掌握黃金分割法。對于提高作品美學價值很有幫助。

黃金分割法,就是把一條直線段分成兩部分,其中一部分對全部的比等于其餘一部分對這一部分的比,常用2:3,3:5,5:8等近似值的比例關系迸引美術設計和攝影構圖,這種比例也稱黃金律。在攝影構圖中,常使用的概略方法,就是在畫面上橫、豎各畫兩條與邊平行、等分的直線,将畫面分成9個相等的方塊,稱九宮圖。直線和橫線相交的4個點,稱黃金分割點。

根據經驗,将主體景物安排在黃金分割點附近,能更好地發揮主體景物在圖面上的組織作用,有利于周圍景物的協調和聯系,容易引起美感,産生較好的視覺效果,使主體景物更加鮮明、突出。

另外,人們看圖片和書刊有個習慣,就是由左向右移動,視線經過運動,往往視點落于右側,所以在構圖時把主要景物、醒目的形象安置在右邊,更能收到良好的效果。

初學攝影取景,可選選用“黃金分割法”的練習構圖,經過多次實踐,有了自己的經驗和體會以後,就可根據實際情況自己進行創作了。如果都千篇一律,生搬硬套這一種形式,也不可取,時間久了反而會束縛自己的創作思想,使拍出的照片四平八穩,缺乏變化,貧乏無味,就談不上有什麼藝術性。

用黃金分割法确定主體的位置,并沒有完成構圖的整個過程,還應注意安排必要的空間,考慮主體與陪體之間的呼應,充分表達主題的思想内容。同時,還要考慮影調,光線處理,色彩的表現等等。

為了提高基本功,還有很重要的一點,就是要認真學習美學知識,加強美學修養,并通過拍攝實踐,不斷總結,積累經驗,多拍出一些有較高藝術水平的照片來。

原理1

“黃金分割”公式可以從一個正方形來推導,将正方形底邊分成二等分,取中點X,以X為圓心,線段XY為半徑作圓,其與底邊直線的交點為Z點,這樣将正方形延伸為一個比率為5︰8的矩形,(Y’點即為“黃金分割點”),A︰C=B︰A=5︰8。幸運的是,35MM膠片幅面的比率正好非常接近這種5︰8的比率(24︰36=5︰7.5)。

原理2

通過上述推導我們得到了一個被認為很完美的矩形,連接該矩形左上角和右下角作對角線,然後從右上角向Y’點(黃金分割點,見圖A)作一線段交于對角線,這樣就把矩形分成了三個不同的部分。現在,在理論上已經完成了黃金分割,下一步就可以将你所要拍攝的景物大緻按照這三個區域去安排,也可以将示意圖翻轉180度或旋轉90度來進行對照。

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