Контур – вынесенное сечение – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Контур – вынесенное сечение
Cтраница 1
Контур вынесенного сечения изображается сплошными основными линиями. [1]
Контур вынесенного сечения обводят основ – нымй сплошными линиями обычной для контурных линий толщины и заштриховывают под углом 45 к осевой линии или линии контура, принятой за основу. [2]
Контур вынесенного сечения изображается сплошными основными линиями. [3]
Контур вынесенного сечения изображают сплошными основными линиями. [4]
Контур вынесенного сечения обводится сплошной основной линией, а контур наложенного сечения – сплошной тонкой линией. [5]
Контур вынесенного сечения обводится сплошной основной линией такой же толщины ( s), как видимый контур изображения. [7]
Контур вынесенного сечения выполняют сплошной основной линией, равной толщине линии обводки контура предмета. Сечение штрихуют под углом 45 к основной надписи чертежа. [8]
Контур вынесенного сечения изображают сплошными толстыми основными линиями, а контур наложенного сечения – сплошными гонкими линиями, причем контур изображения в месте расположения наложенного сечения не прерывают. [9]
Контур вынесенного сечения изображают сплошными основными линиями ( черт. Секущие плоскости выбирают так, чтобы получить нормальные поперечные сечения. Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления в сечении изображают полностью ( черт. [10]
Контуры вынесенных сечений изображают сплошными толстыми ( основными) линиями. [11]
Контур вынесенного сечения, а также сечения, входящего в состав разреза, изображают сплошными основными линиями, а контур наложенного сечения ( рис. 13.23, б) – сплошными тонкими линиями, причем контур изображения в месте расположения наложенного сечения не прерывают. [12]
Контур вынесенного сечения, а также сечения, входящего в состав разреза, следует изображать сплошными основными линиями. [13]
Контур вынесенного сечения обводят сплошной основной линией, а наложенного – – сплошной тонкой линией. По форме сечения можно разделить на симметричные и несимметричные. [14]
Контур вынесенного сечения
Страницы: 1 2
Общие сведения о сечениях Сечения как способ
Общие сведения о сечениях
Сечения как способ выявления поперечной формы предмета
Сечения как способ выявления поперечной формы предмета А А А-А
• Сечением называют изображение фигуры, получающееся при мысленном рассечении предмета одной или несколькими плоскостями. Сечение – это не действие, а изображение
Сечения как способ выявления поперечной формы предмета А Поперечная форма средней части детали выявлена с помощью секущей плоскости А. Фигура сечения выделена цветом Фигуру сечения на чертеже выделяют штриховкой, которую наносят тонкими линиями под углом 45 0
Получение сечения
Особенности выполнения сечений Секущая плоскость
Особенности выполнения сечений Секущая плоскость с фигурой сечения
Особенности выполнения сечений Фигура сечения
Особенности выполнения сечений А А-А А Совмещение вынесенного сечения с плоскостью чертежа
Особенности выполнения сечений Секущая плоскость
Особенности выполнения сечений Секущая плоскость с фигурой сечения
Особенности выполнения сечений Фигура сечения
Особенности выполнения сечений Совмещение наложенного сечения с плоскостью чертежа
Расположение сечений А Наложенное симметричное сечение А А-А Вынесенные сечения Обозначение наложенного несимметричного сечения
Обозначение сечений А Наложенное симметричное сечение А А-А Вынесенные сечения Обозначение наложенного несимметричного сечения
Обозначение сечений А Наложенное симметричное сечение А А-А Вынесенные сечения Обозначение наложенного несимметричного сечения
Обозначение сечений А Наложенное симметричное сечение А А-А Вынесенные сечения Обозначение наложенного несимметричного сечения
Особенности выполнения сечений
Особенности выполнения сечений Секущая плоскость
Особенности выполнения сечений Секущая плоскость
Особенности выполнения сечений Фигура сечения
Особенности выполнения сечений Фигура сеченияОсобенности выполнения сечений Б Б Фигура сечения Б – Б
Особенности выполнения сечений А Б Б-Б Фигура сечения А – А
Чертеж детали с сечениями А А А-А Б Б Б-Б Цилиндрическое отверстие
Чертеж детали с сечениями А Б В Г Д 5 4 А Б В Г Д 3 А-А Б-Б В-В Г- Г 1 Д-Д 2
1. Какое сечение называется вынесенным? наложенным? 2. Линией какой толщины обводят вынесенное сечение? наложенное? 3. Что называется сечением? 4. Как обозначают сечения? 5. Как показывают на сечении отверстия и углубления, ограниченные поверхностью вращения, если секущая плоскость проходит через их ось?
Назначение и выполнение сечений. – изо, планирование
Тема урока: Назначение и выполнение сечений.
Цель урока: Дать понятие про сечение, их назначении и правилах выполнения, познакомить с их классификацией.
Задачи урока:
Образовательные: Ознакомить учащихся с сечением как изображением, применяемым в практике при выполнении технических чертежей.
Развивающие: Развитие логического мышления, пространственных представлений учащихся.
Воспитательные: Содействовать в воспитании, у учащихся аккуратности в работе.
Тип урока: Сообщение новых знаний.
Методы обучения: Беседа, объяснение, демонстрация.
Оборудование: Учебник, чертёжные инструменты, рабочая тетрадь, задания для работ, Презентация “Сечения”.
План урока
1. Организационный момент.
2. Проверка домашнего задания.
3. Новый материал.
4. Практическая работа.
5. Заключительная часть урока.
6. Домашнее задание.
Ход урока
Организационный момент.
Приветствие.
Проверка отсутствующих учеников
Знакомство с темой и планом проведения урока.
2.Проверка домашнего задания.
Проверить домашнее задание в тетрадях, ответить на вопросы.
Дайте полное определение ВИДА.
Какие основные виды применяются на чертеже?
Какой вид называют главным? Почему?
Местный вид (определение).
3. Новый материал.
Назначение и выполнение сечений.
Чтобы показать поперечную форму деталей, пользуются изображениями, называемыми сечениями (рис. 13). Для того, чтобы получить сечение, деталь мысленно рассекают воображаемой секущей плоскостью в том месте, где нужно выявить её форму. Фигура, полученная в результате рассечения детали секущей плоскостью, изображается на чертеже. Следовательно, сечением называется изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета плоскостью или несколькими плоскостями.
На сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости.
Для ясности чертежа сечения выделяют штриховкой. Наклонные параллельные линии штриховки проводят под углом 45° к линиям рамки чертежа, а если они совпадают по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то под углом 30° или 60°.
Расположение сечений.
В зависимости от расположения сечения подразделяются на вынесенные и наложенные. Вынесенными сечениями называются такие, которые располагаются вне контура изображений (рис. 13).
Наложенными сечениями называются такие, которые располагаются непосредственно на видах чертежа (рис 14.)
Вынесенным сечениям следует отдавать предпочтение перед наложенными, так как последние затемняют чертеж и неудобны для нанесения размеров.
Контур вынесенного сечения обводится сплошной основной линией такой же толщины S, как видимый контур изображения. Контур наложенного сечения обводят сплошной тонкой линией (от S/3 до S/2).
Наложенное сечение располагают в том месте, где проходила секущая плоскость, непосредственно на самом виде, к которому оно относится, то есть, как бы накладывают на изображение.
Вынесенное сечение можно располагать на любом месте поля чертежа. Оно может быть помещено непосредственно на продолжении линии сечения (рис. 15).
Или в стороне от этой линии. Вынесенное сечение может быть размещено на месте, предназначенном для одного из видов (см. рис. 13), а также в разрыве между частями одного и того же вида (рис. 16) Для несимметричных наложенных сечений линию сечения проводят со стрелками, но буквами не обозначают (рис. 14).
Обозначение сечений.
Положение секущей плоскости указывают на чертеже линией сечения – разомкнутой линией, которая проводится в виде отдельных штрихов, не пересекающих контур соответствующего изображения. Толщина штрихов берётся в пределах от $ до 1
повёрнуто О, то есть А-АО.
Некоторые правила построения сечений.
На чертеже одной детали может быть столько различных сечений, сколько нужно для полного выявления её формы. Дня нескольких одинаковых сечений, относящихся к одному и тому же предмету, следует линии сечения обозначать одной и той же буквой и вычерчивать одно сечение (рис. 17).
Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления показывают полностью (рис. 18).
Однако можно заметить, что это относится к изображениям отверстий и углублений цилиндрической, конической и шарообразной формы и не распространяется на изображение в сечении шпоночного паза.
Как правило, на чертежах приходится выполнять сечения предметов, изготовленных из различных материалов. Для каждого из них стандарт предусматривает определенного вида штриховку.
Чаще всего приходится встречаться с применением условной штриховки для графического обозначения металла в сечении. Линии штриховки проводят под углом 45 к линии рамки чертежа. Расстояние между линиями штриховки для обозначения металла выбирают от 1 до 10 мм.
Изучение сечений требует от учащихся хотя бы минимального запаса представлений и знания некоторых понятий из области техники. Так, например, они должны знать, что представляют собой засверловки, буртики, фаски и др.
Назначение сечений — выявление формы частей деталей в определенном месте. Выполнить сечение проще, чем чертить вид. На это уходит меньше времени. А иногда сечение является единственным изображением, с помощь которого можно пояснить форму части детали, например, форму шатуна. Если бы чертеж шатуна был дополнен третьим видом, форма рычага осталась бы по-прежнему малопонятной.
Остается предположить, что здесь необходимо еще какое – то изображение. Таким изображением является сечение. Процесс образования сечения удобно продемонстрировать с помощью программы PowerPoint с темой “Сечения”.
После введения понятия о сечении необходимо выполнить несколько простых сечений. Для этого предлагается использовать угольник, авторучку или шестигранный карандаш. Поработаем над сечением в практическом заданий.
4. Практическая работа.
Эскиз детали с выполнением сечений
Выполните на листе бумаги в клетку формата А4 по заданию учителя с натуры или по наглядному изображению (рис. 19) эскиз детали. Выявите поперечную форму детали сечением. Обозначьте его, если нужно. Нанесите размеры.
Пояснения к работе. При построении сечений руководствуйтесь примерами, данными на уроке.
Рис. 19. Задания к графической работе.
5.Заключительная часть.
Подведение итогов урока.
1. Какое сечение называется вынесенным? наложенным?
2. Линией какой толщины обводят вынесенное сечение? наложенное?
3. Как обозначают сечения?
4. Как показывают на сечении отверстия и углубления, ограниченные поверхностью вращения, если секущая плоскость проходит через их ось?
Дополнительные вопросы:
Чем понравился вам урок?
Тяжело ли было задание к уроку?
Как вы думаете, мы справились?
6.Домашнее задание: Параграф 29. ответить на вопросы.
Выставление оценок.
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ — КиберПедия
Таблица 10
№ п.п. | Критерии | Баллы |
1. | Рациональное применение планировки поля чертежа | 1-5 |
2. | Оформление графической работы соответствует требованиями стандарта ЕСКД: · ГОСТ 2.301—68 (форматы), · ГОСТ 2.302-68 (масштабы), · ГОСТ 2.303—68 (линии), · ГОСТ 2.304—68 (шрифты чертежные) | 1-5 |
3. | Правильное и последовательное выполнение задания | 1-5 |
4. | Нанесение размерных чисел и линий соответствует требованиями ГОСТ 2.307—68 (нанесение размеров и предельных отклонений) | 1-5 |
5. | Аккуратное оформление работы | 1-5 |
Сумма баллов: |
Полученная сумма баллов переводиться в «5» балльную шкалу:
Оценка: «5» отлично – 23 – 25 балла
«4» хорошо – 18 – 22 баллов
«3» удовлетворительно – 12 – 17 баллов
«2» неудовлетворительно ≤ 12 баллов
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ОБРАЗЕЦ ОФОРМЛЕНИЯ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Оформление титульного листа
Министерство общего и профессионального образования Свердловской области Областной техникум дизайна и сервиса ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА Чертил: Иванова А.П. студент ____курса группы: МКз-14 Принял: Шеломова Ю.П. Оценка: ________________ 20___ год |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕРНЫХ ЭКЗАМЕННАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ
1. Назовите, какие правила оформления чертежей вы знаете.Дайте понятие о стандартах ЕСКД. Что такое ГОСТ.
2. Назовите, в каких единицах выражают линейные размеры на чертежах. Какие правила нанесения размеров, установленные, стандартом вы знаете.
3. Назовите, какой толщины должны быть выносные и размерные линии. Расскажите, где применяется сплошная толстая основная линия. Какое расстояние оставляют между контуром изображения и размерными линиями.
4. Дайте понятие масштаб. Для чего служит масштаб, что мы называем натуральной величиной. Как наносятся размеры при использовании масштаба. Назовите масштабы увеличения. Изменяются ли угловые размеры при уменьшении или увеличении изображения
5. Дайте общее сведения о проецировании. Приведите примеры проекций. Какой способ проецирования используется при построении чертежа и почему
6. Назовите, что мы называем прямоугольным проецированием. всегда ли достаточно на чертеже одной проекции предмета. Как называются плоскости проекций. Как они обозначаются.
7. Назовите, как называются проекции, полученные при проецировании предмета на три плоскости проекций, как должны располагаться эти плоскости относительно друг друга.
8. Что мы называем видом – дайте понятие. Назовите, правила расположения видов на чертеже. Какой вид называется местным, укажите его на изображении и объясните почему. С какой целью применяется местный вид.
9. Дайте понятие, что такое формат. Как обозначается формат. Рассказать порядок образования форматов, основных от дополнительных
10. Назовите, как называются проекции, полученные при проецировании предмета на три плоскости проекций, как должны располагаться эти плоскости относительно друг друга. Назовите, как называются виды на плоскостях обозначенные H и V и как они расположены относительно друг друга.
11. Назовите, как называются проекции, полученные при проецировании предмета на три плоскости проекций, как должны располагаться эти плоскости относительно друг друга. Назовите виды на плоскостях W и V.
12. Расскажите, как получают изображение аксонометрических проекций. Какая проекция называется косоугольной фронтальной диметрической проекцией и чем она отличается от изометрической прямоугольной проекции. Какие размеры откладывают вдоль осей изометрической проекции.
13. Назовите, что мы называем аксонометрическими проекциями и чем отличается технический рисунок от аксонометрической проекции.
14. Назовите, как можно выявить объём предмета на техническом рисунке. Чем отличается технический рисунок от аксонометрической проекции.
15. Назовите, как выполняется анализ геометрической формы предмета. Расскажите способ построения изображений на основе анализа формы предмета. Покажите последовательность построения видов на чертеже детали. Какие размеры называют габаритными, обязательно ли надо наносить их на чертеже.
16. Дайте определение, что такое центральное проецирование. Чем отличается параллельное проецирование, от центрального. Где в быту мы встречаем примеры центрального проецирования.
17. Дайте определение, какие изображения называются сечением, для чего применяют сечения.
18. Расскажите порядок чтения чертежа, то, в какой последовательности читают чертёж, что может пояснить основная надпись. Какие виды даны на чертеже, какой масштаб указан на изображении.
19. Назовите назначение эскизов. Каким требованиям должен удовлетворять эскиз. Порядок выполнения эскизов. Из каких основных этапов складывается работа по снятию эскиза с натуры.
20. Назовите, какое изображение называют сечением. Для чего применяют сечения. Как выделяют сечения. Какое сечение называется вынесенным и наложенным
21. Дайте понятие, какое изображение называют сечением. Линией, какой толщины обводят вынесенное сечение и наложенное. Как обозначают сечения.
22. Дайте определение, какое изображение называют разрезом. Расскажите, как изменится изображение, если выполнить разрез. Укажите, как выделяется фигура сечения, входящего в разрез.
23. Расскажите, для чего применяют разрезы на чертеже. Какие бывают разрезы. Как обозначают разрезы. Какие разрезы называют фронтальными, профильными, горизонтальными. В каких случаях разрезы не обозначают
24. Покажите на примере изображения, в чём отличие центрального и параллельного проецирования
25. Дайте пояснение, что изучает раздел: Основы начертательной геометрии. Дайте определение, проекционному черчению.
ГАПОУ СО «Областной техникум дизайна и сервиса». – Екатеринбург, 2015. – 52с.
Черчение. 9 класс (стр. 3 из 5)
7. ВИДЫ ЧЕРТЕЖА И СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ИМ ПРОЕКЦИИ
В черчении изображение обращённой к наблюдателю видимой части поверхности предмета называется видом. Названия видов зависят от того, с какой стороны рассматривают предмет при проецировании (рис. 12).
Исходным на чертеже является вид спереди, который называют также главным видом. Если смотреть на предмет слева, под прямым углом к профильной плоскости проекций получают вид слева. Когда смотрят на предмет сверху, перпендикулярно горизонтальной плоскости проекций получают вид сверху.
Направления, по которым смотрят на деталь, получая тот или иной вид, указаны на рис.11 стрелками с надписями. Каждый вид занимает на чертеже строго определённое место по отношению к главному виду. Вид слева располагают справа от главного вида и на одном уровне с ним, вид сверху – под главным видом. Нельзя нарушать это правило, располагая виды на произвольных местах без особого обозначения.
Зная правило расположения видов можно представить форму предмета по его плоским изображениям. Для этого нужно сопоставить все виды, данные на чертеже и воссоздать в воображении объёмную форму предмета. Наряду с видами спереди, сверху и слева для изображения предмета могут применяться виды справа, снизу, сзади – все они называются основными. Однако количество видов на чертеже должно быть наименьшим, но достаточным для полного выявления формы и размеров предмета.
8. ТЕХНИЧЕСКИЙ РИСУНОК, ЕГО ОТЛИЧИЕ ОТ АКСОНОМЕТРИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Для упрощения работы по выполнению наглядных изображений часто пользуются техническими рисунками. Технический, рисунок – это изображение, выполненное от руки, по правилам аксонометрии с соблюдением пропорций на глаз. При этом придерживаются тех же правил, что /и при построении аксонометрических проекций: под теми же углами располагают оси, размеры откладывают вдоль осей или параллельно осям.
Часто на технических рисунках для большего отображения объёмности предмета наносят штриховку.
Технический рисунок детали со штриховкой
9. СЕЧЕНИЯ. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ НАЛОЖЕННЫХ И ВЫНЕСЕННЫХ СЕЧЕНИЙ. ВИДЫ ОБОЗНАЧЕНИЙ СЕЧЕНИЙ НА ЧЕРТЕЖЕ
Чтобы показать поперечную форму деталей, пользуются изображениями, называемыми сечениями (рис. 13). Для того, чтобы получить сечение, деталь мысленно рассекают воображаемой секущей плоскостью в том месте, где нужно выявить её форму. Фигура, полученная в результате рассечения детали секущей плоскостью, изображается на чертеже. Следовательно сечением называется изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета плоскостью или несколькими плоскостями.
На сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости.
Для ясности чертежа сечения выделяют штриховкой. Наклонные параллельные линии штриховки проводят под углом 45° к линиям рамки чертежа, а если они совпадают по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то под углом 30° или 60°.
В зависимости от расположения сечения подразделяются на вынесенные и наложенные. Вынесенными сечениями называются такие, которые располагаются вне контура изображений (рис. 13).
Наложенными сечениями называются такие, которые располагаются непосредственно на видах чертежа (рис 14.)
Вынесенным сечениям следует отдавать предпочтение перед наложенными, так как последние затемняют чертеж и неудобны для нанесения размеров.
Контур вынесенного сечения обводится сплошной основной линией такой же толщины S, как видимый контур изображения. Контур наложенного сечения обводят сплошной тонкой линией (от S/3 до S/2).
Наложенное сечение располагают в том месте, где проходила секущая плоскость, непосредственно на самом виде, к которому оно относится, то есть как бы накладывают на изображение.
Вынесенное сечение можно располагать на любом месте поля чертежа. Оно может быть помещено непосредственно на продолжении линии сечения (рис. 15).
Или в стороне от этой линии. Вынесенное сечение может быть размещено на месте, предназначенном для одного из видов (см. рис. 13), а также в разрыве между частями одного и того же вида (рис. 16) Для несимметричных наложенных сечений линию сечения проводят со стрелками, но буквами не обозначают (рис. 14).
Положение секущей плоскости указывают на чертеже линией сечения – разомкнутой линией, которая проводится в виде отдельных штрихов, не пересекающих контур соответствующего изображения. Толщина штрихов берётся в пределах от $ до 11/2S, а длина их от 8 до 20 мм. На начальном и конечном штрихах перпендикулярно им, на расстоянии 2-3 мм от конца штриха, ставят стрелки, указывающие направление взгляда. У начала и конца линии сечения ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита. Буквы наносят около стрелок, указывающих направление взгляда с внешней стороны, рис. 12. Над сечением делают надпись по типу А-А. Если сечение находится в разрыве между частями одного и того же вида, то при симметричной фигуре линию сечения не проврдяЯ4. Сечение можно располагать с поворотом, тогда к надписи А-А должен быть добавлен символ
повёрнуто О , то есть А-АО.
Некоторые правила построения сечений
На чертеже одной детали может быть столько различных сечений, сколько нужно для полного выявления её формы. Дня нескольких одинаковых сечений, относящихся к одному и тому же предмету, следует линии сечения обозначать одной и той же буквой и вычерчивать одно сечение (рис. 17).
Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления показывают полностью (рис. 18).
Однако можно заметить, что это относится к изображениям отверстий и углублений цилиндрической, конической и шарообразной формы и не распространяется на изображение в сечении шпоночного паза.
10. МЕСТНЫЙ ВИД, ЕГО НАЗНАЧЕНИЕ
В некоторых случаях на чертеже вместо полного вида можно применить его часть. Это упрощает построение изображения предмета.
Изображение отдельного, ограниченного места поверхности предмета называется местным видом.
Его применяют в том случае, когда требуется показать форму и размеры отдельных элементов детали (фланца, шпоночной канавки и прочее).
Местный вид может быть ограничен линией обрыва, осью симметрии и прочее. Располагают местный вид на свободном поле чертежа или в проекционной связи с другими изображениями. Применение местного вида позволяет уменьшить объём графической работы, сэкономить место на поле чертежа.
11. РАЗРЕЗЫ, ИХ ОТЛИЧИЕ ОТ СЕЧЕНИЙ, ВИДЫ РАЗРЕЗОВ
Внутреннее очертание полых предметов на чертежах можно показать штриховыми линиями, но форма деталей часто требует значительного количества таких линий, которые пересекаясь с контурными и между собой, затрудняют понимание чертежа. Чтобы избежать этого яснее показать внутреннее устройство детали, применяют изображения, называемые разрезом. Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассечённого плоскостью или несколькими плоскостями.
На разрезе показывается то, что получается в секущей плоскости я за ней. Иными словами, разрез состоит из сечения и изображения того, что расположено за секущей плоскостью.
Между разрезом и сечением существует различие. Его видно в рис. 20.
Разрез отличается от сечения тем, что на нём показывают не только то, что находится в секущей плоскости, но и то, что наводится за ней.
При выполнении разрезов на чертежах:
1 Невидимые внутренние очертания, изображаемые штриховыми линиями, обводят сплошными основными линиями.
2. Сплошные основные линии, изображающие элементы детали, находящиеся на части детали, расположенной перед секущей плоскостью, не проводят.
3. Фигура сечения, входящая в разрез, заштриховывается.
4. Мысленное рассечение предмета должно относится только к данному разрезу и не влечёт за собой изменения других изображений того же предмета.
Виды разрезов
В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются на простые и сложные.
Простым называется разрез при одной секущей плоскости.
Сложным называется разрез при двух и более секущих плоскостях.
В зависимости от положения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций, разрезы подразделяют на вертикальные, горизонтальные и наклонные.
Вертикальным называется разрез при секущей плоскости, перпендикулярной горизонтальной плоскости проекции.
Горизонтальным называется разрез при секущей плоскости, параллельной горизонтальной плоскости проекции.
Разрезы. Простые разрезы. Виды простых разрезов.
Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассечённого плоскостью или несколькими плоскостями.
Разрезы бывают вида:
Горизонтальный
Наклонный
Вертикальный
Местный
На разрезе показывается то, что получается в секущей плоскости и за ней. Иными словами, разрез состоит из сечения и изображения того, что расположено за секущей плоскостью.
При выполнении разрезов на чертежах:
1 Невидимые внутренние очертания, изображаемые штриховыми линиями, обводят сплошными основными линиями.
2. Сплошные основные линии, изображающие элементы детали, находящиеся на части детали, расположенной перед секущей плоскостью, не проводят.
3. Фигура сечения, входящая в разрез, заштриховывается.
4. Мысленное рассечение предмета должно относится только к данному разрезу и не влечёт за собой изменения других изображений того же предмета.
В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются на простые и сложные.
Простым называется разрез при одной секущей плоскости.
Разрезы. Сложные и местные разрезы.
Разрезом называется изображение предмета, мысленно рассечённого плоскостью или несколькими плоскостями.
Разрезы бывают вида:
Горизонтальный
Наклонный
Вертикальный
Местный
На разрезе показывается то, что получается в секущей плоскости и за ней. Иными словами, разрез состоит из сечения и изображения того, что расположено за секущей плоскостью.
При выполнении разрезов на чертежах:
1 Невидимые внутренние очертания, изображаемые штриховыми линиями, обводят сплошными основными линиями.
2. Сплошные основные линии, изображающие элементы детали, находящиеся на части детали, расположенной перед секущей плоскостью, не проводят.
3. Фигура сечения, входящая в разрез, заштриховывается.
4. Мысленное рассечение предмета должно относится только к данному разрезу и не влечёт за собой изменения других изображений того же предмета.
В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются на простые и сложные.
Сложным называется разрез при двух и более секущих плоскостях.
Местным разрезом называется разрез, служащий для выяснения устройства предмета лишь в отдельном ограниченном месте.
Сечения. Вынесенные и наложенные сечения.
Чтобы показать поперечную форму деталей, пользуются изображениями, называемыми сечениями (рис. 13). Для того, чтобы получить сечение, деталь мысленно рассекают воображаемой секущей плоскостью в том месте, где нужно выявить её форму. Фигура, полученная в результате рассечения детали секущей плоскостью, изображается на чертеже. Следовательно сечением называется изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета плоскостью или несколькими плоскостями.
На сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости.
Для ясности чертежа сечения выделяют штриховкой. Наклонные параллельные линии штриховки проводят под углом 45° к линиям рамки чертежа, а если они совпадают по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то под углом 30° или 60°.
В зависимости от расположения сечения подразделяются на вынесенные и наложенные. Вынесенными сечениями называются такие, которые располагаются вне контура изображений (рис. 13).
Наложенными сечениями называются такие, которые располагаются непосредственно на видах чертежа (рис 14.)
Вынесенным сечениям следует отдавать предпочтение перед наложенными, так как последние затемняют чертеж и неудобны для нанесения размеров.
Контур вынесенного сечения обводится сплошной основной линией такой же толщины S, как видимый контур изображения. Контур наложенного сечения обводят сплошной тонкой линией (от S/3 до S/2).
Наложенное сечение располагают в том месте, где проходила секущая плоскость, непосредственно на самом виде, к которому оно относится, то есть как бы накладывают на изображение.
Вынесенное сечение можно располагать на любом месте поля чертежа. Оно может быть помещено непосредственно на продолжении линии сечения.
Билет №6
1. Покажите приемы деления окружностей на 3,6,12 частей с помощью циркуля, линейки и угольника.
Деление окружности на 3 равные части.
Чтобы разделить окружность радиуса R на 3 равные части и вписать в нее равносторонний треугольник, из точки пересечения диаметра с окружностью (например из точки А) описывают как из центра дополнительную дугу радиусом R. Получают точки 2 и 3. Точки 1, 2, 3 делят окружность на три равные части. Соединив прямыми линиями точки 1, 2, 3 строят вписанный равносторонний треугольник.
Деление окружности на 6 равных частей.
Чтобы разделить окружность на 6 равных частей, из двух противоположных точек (1 и 4) пересечения диаметра с окружностью описывают две дуги радиусом R. Получают точки (2, 3, 5, 6). Вместе с точками которые получились при пересечении диаметра с окружностью он делят окружность на 6 равных частей.
Деление окружности на 12 равных частей.
Для деления окружности на 12 равных частей из четырех точек пересечения осей симметрии с окружностью описывают 4 дуги радиусом R. Полученные точки, вместе с теми, которые получились при пересечении осей симметрии с окружностью, делят окружность на 12 равных частей.
2. Виды обозначений сечений на чертежах
Чтобы показать поперечную форму деталей, пользуются изображениями, называемыми сечениями (рис. 13). Для того, чтобы получить сечение, деталь мысленно рассекают воображаемой секущей плоскостью в том месте, где нужно выявить её форму. Фигура, полученная в результате рассечения детали секущей плоскостью, изображается на чертеже. Следовательно сечением называется изображение фигуры, получающейся при мысленном рассечении предмета плоскостью или несколькими плоскостями.
На сечении показывается только то, что получается непосредственно в секущей плоскости.
Для ясности чертежа сечения выделяют штриховкой. Наклонные параллельные линии штриховки проводят под углом 45° к линиям рамки чертежа, а если они совпадают по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то под углом 30° или 60°.
Вынесенное сечение.
Контур вынесенного сечения обводят сплошной толстой линией такой же толщины, как и линия, принятая для видимого контура изображения. Если сечение вынесенное, то, как правило проводят разомкнутую линию, два утолщенных штриха, и стрелки, указывающие направление взгляда. С внешней стороны стрелок наносят одинаковые прописные буквы. Над сечением пишут те же буквы через тире с тонкой чертой внизу. Если сечение представляет собой симметричную фигуру и расположено на продолжении линии сечения (штрихпунктирная), то обозначений не наносят.
Наложенное сечение.
Контур наложенного сечения – сплошная тонкая линия (S/2 – S/3), причем контур вида в месте расположения наложенного сечения не прерывают. Наложенное сечение обычно не обозначают. Но если сечение представляет собой не симметричную фигуру, проводят штрихи разомкнутой линии и стрелки, но буквы не наносят.
Обозначение сечений
Положение секущей плоскости указывают на чертеже линией сечения - разомкнутой линией, которая проводится в виде отдельных штрихов, не пересекающих контур соответствующего изображения. Толщина штрихов берётся в пределах от $ до 11/2S, а длина их от 8 до 20 мм. На начальном и конечном штрихах перпендикулярно им, на расстоянии 2-3 мм от конца штриха, ставят стрелки, указывающие направление взгляда. У начала и конца линии сечения ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита. Буквы наносят около стрелок, указывающих направление взгляда с внешней стороны, рис. 12. Над сечением делают надпись по типу А-А. Если сечение находится в разрыве между частями одного и того же вида, то при симметричной фигуре линию сечения не проврдяЯ4. Сечение можно располагать с поворотом, тогда к надписи А-А должен быть добавлен символ
повёрнуто О , то есть А-АО.
Некоторые правила построения сечений
На чертеже одной детали может быть столько различных сечений, сколько нужно для полного выявления её формы. Дня нескольких одинаковых сечений, относящихся к одному и тому же предмету, следует линии сечения обозначать одной и той же буквой и вычерчивать одно сечение (рис. 17).
Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения, ограничивающей отверстие или углубление, то контур отверстия или углубления показывают полностью (рис. 18).
Однако можно заметить, что это относится к изображениям отверстий и углублений цилиндрической, конической и шарообразной формы и не распространяется на изображение в сечении шпоночного паза.
[The link bar feature is not available in this web]
визуальных элементов | Безграничная история искусства
Строка
Линия определяется как отметка, которая соединяет пространство между двумя точками, принимая любую форму по пути.
Цели обучения
Сравните и сопоставьте различные варианты использования линии в искусстве
Основные выводы
Ключевые моменты
- Фактические линии – это линии, которые физически присутствуют и существуют как сплошные соединения между одной или несколькими точками.
- Подразумеваемая линия относится к пути, по которому глаз зрителя следует за формами, цветами и формами на любом заданном пути.
- S traight или classic Линии обеспечивают стабильность и структуру композиции и могут быть вертикальными, горизонтальными или диагональными на рабочей поверхности.
- Выразительные линии относятся к изогнутым линиям, которые усиливают ощущение динамизма произведения искусства.
- Контур , или контур , линии создают границу или путь вокруг края фигуры, тем самым очерчивая и определяя ее.«Поперечные контурные линии» очерчивают различия в деталях поверхности.
- Линии штриховки представляют собой серию коротких линий, повторяющихся с интервалами, обычно в одном направлении, и используются для добавления теней и текстуры к поверхностям, в то время как линии штриховки обеспечивают дополнительную текстуру и тон поверхности изображения и могут ориентироваться в любом направлении.
Ключевые термины
- текстура : ощущение или форма поверхности или вещества; гладкость, шероховатость, мягкость и т. д.чего-либо.
- штриховка : метод отображения штриховки с помощью нескольких пересекающихся мелких линий.
- строка : путь через две или более точек.
Линия – важный элемент искусства, определяемый как знак, который соединяет пространство между двумя точками, принимая любую форму по пути. Линии чаще всего используются для определения формы в двумерных произведениях и могут быть названы древнейшими, а также наиболее универсальными формами нанесения знаков.
Есть много разных типов линий, каждая из которых характеризуется длиной больше ширины, а также путями, по которым они идут. В зависимости от того, как они используются, линии помогают определить движение, направление и энергию произведения искусства. Качество линии относится к персонажу, который представлен линией для разной степени анимации поверхности.
Фактические линии – это линии, которые физически присутствуют, существующие как сплошные соединения между одной или несколькими точками, тогда как подразумеваемые линии относятся к траектории, по которой глаз зрителя следует форме, цвету и форме в произведении искусства. Подразумеваемые линии придают произведениям искусства ощущение движения и удерживают зрителя в композиции. В «Клятве Горациев » Жака-Луи Давида «» можно увидеть многочисленные подразумеваемые линии, соединяющие фигуры и действия пьесы, ведя взгляд зрителя через разворачивающуюся драму.
Жак-Луи Давид, Клятва Горациев , 1784 : Многие подразумеваемые линии соединяют фигуры и действие пьесы, ведя взгляд зрителя через разворачивающуюся драму.
Прямые линии или classic добавляют стабильности и структуры композиции и могут быть вертикальными, горизонтальными или диагональными на поверхности работы. Выразительные линии относятся к изогнутым линиям, которые усиливают ощущение динамизма произведения искусства. Эти типы линий часто следуют неопределенному пути извилистых кривых. Линии контура , или контура , создают границу или путь вокруг края фигуры, тем самым очерчивая и определяя ее. Поперечные контурные линии очерчивают различия в особенностях поверхности и могут создавать иллюзию трехмерности или ощущение формы или тени.
Линии штриховки – это серия коротких линий, повторяющихся с интервалами, обычно в одном направлении, и используются для добавления теней и текстуры к поверхностям. Штриховые линии обеспечивают дополнительную текстуру и тон поверхности изображения и могут быть ориентированы в любом направлении. Слои штриховки могут добавить поверхности изображения богатую текстуру и объем.
Свет и ценность
Ценность относится к использованию светлого и темного в искусстве.
Цели обучения
Объяснить художественное использование света и тьмы (также известное как «ценность»)
Основные выводы
Ключевые моменты
- При рисовании изменение значений достигается путем добавления к цвету черного или белого цвета.
- Значение в искусстве также иногда называют «оттенком» для светлых оттенков и «оттенком» для темных оттенков.
- Значения около светлого конца спектра называются «высокими», а значения в более темном – «сдержанными».”
- В двумерных произведениях искусства использование ценности может помочь придать форме иллюзию массы или объема.
- Кьяроскуро было распространенной техникой в живописи в стиле барокко и относится к четким тональным контрастам, примером которых являются очень яркие белые тона, расположенные непосредственно на очень сдержанных темных тонах.
Ключевые термины
- светотень : Художественная техника, популярная в эпоху Возрождения, относящаяся к использованию преувеличенных световых контрастов для создания иллюзии объема.
Использование светлого и темного в искусстве называется ценностью. Значение можно разделить на оттенок (светлые оттенки) и оттенок (темные оттенки). В живописи, в которой используется субтрактивный цвет, изменения значений достигаются путем добавления к цвету черного или белого. Художники также могут использовать штриховку, которая относится к более тонким манипуляциям со стоимостью. Шкала значений используется для отображения стандартных вариаций тонов. Значения около светлого конца спектра называются высокими, а значения в более темном – сдержанными.
Шкала значений : Шкала значений представляет различные степени освещения, используемые в произведениях искусства.
В двумерных произведениях искусства использование ценности может помочь придать форме иллюзию массы или объема. Это также придаст всей композиции ощущение освещения. Высокий контраст относится к размещению более светлых областей непосредственно против более темных, чтобы их различие было продемонстрировано, создавая драматический эффект. Высокий контраст также означает наличие большего количества черного, чем белого или серого.Низкоконтрастные изображения получаются в результате совмещения средних значений, поэтому между ними не так много видимой разницы, что создает более тонкое настроение.
В живописи в стиле барокко техника светотени использовалась для создания очень драматических эффектов в искусстве. Chiaroscuro, что в переводе с итальянского буквально означает «светлый-темный», относится к четким тональным контрастам, примером которых являются очень высокие оттенки белого, помещенные непосредственно на фоне очень сдержанных темных оттенков. Сцены при свечах были обычным явлением в живописи барокко, поскольку они эффективно создавали этот драматический эффект.Караваджо использовал высококонтрастную палитру в таких работах, как «Отречение от Святого Петра» , чтобы создать свою выразительную сцену светотени.
Караваджо, Отрицание Св. Петра , 1610 : Караваджо Отречение от Св. Петра – отличный пример того, как можно манипулировать светом в произведениях искусства.
Цвет
В изобразительном искусстве теория цвета представляет собой совокупность практических рекомендаций по смешиванию цветов и визуальному влиянию определенных цветовых сочетаний.
Цели обучения
Выражение наиболее важных элементов теории цвета и использования цвета художниками
Основные выводы
Ключевые моменты
- Теория цвета впервые появилась в 17 веке, когда Исаак Ньютон обнаружил, что белый свет может проходить через призму и делиться на полный спектр цветов.
- Спектр цветов, содержащихся в белом свете: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.
- Теория цвета делит цвет на «основные цвета»: красный, желтый и синий, которые нельзя смешивать с другими пигментами, и «вторичные цвета» – зеленый, оранжевый и фиолетовый, которые являются результатом различных комбинаций основных цветов. .
- Первичные и вторичные цвета комбинируются в различных смесях для создания третичных цветов.
- Дополнительные цвета находятся напротив друг друга на цветовом круге и представляют собой самый сильный контраст для этих двух цветов.
Ключевые термины
- дополнительный цвет : Цвет, который рассматривается как противоположный другому цвету на цветовом круге (то есть красный и зеленый, желтый и фиолетовый, оранжевый и синий).
- значение : Относительная темнота или яркость цвета в определенной области картины или другого визуального искусства.
- основной цвет : любой из трех цветов, который при добавлении или вычитании из других в различных количествах может генерировать все остальные цвета.
- оттенок : Цвет рассматривается по сравнению с другими очень похожими цветами. Красный и синий – это разные цвета, но два оттенка алого – это разные оттенки.
- градация : переход в небольшой степени от одного тона или оттенка, как и цвета, к другому.
- оттенок : цвет или оттенок цвета.
Цвет – это фундаментальный художественный элемент, связанный с использованием оттенка в искусстве и дизайне. Это самый сложный из элементов из-за множества присущих ему комбинаций. Теория цвета впервые появилась в 17 веке, когда Исаак Ньютон обнаружил, что белый свет может проходить через призму и делиться на полный спектр цветов. Спектр цветов, содержащихся в белом свете, следующий: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.
Теория цвета подразделяет цвет на «основные цвета»: красный, желтый и синий, которые нельзя смешивать с другими пигментами; и «вторичные цвета» зеленого, оранжевого и фиолетового, которые являются результатом различных комбинаций основных цветов.Первичные и вторичные цвета комбинируются в различных смесях для создания «третичных цветов». Теория цвета основана на цветовом круге, диаграмме, которая показывает взаимосвязь различных цветов друг с другом.
Цветовой круг : Цветовой круг – это диаграмма, которая показывает взаимосвязь различных цветов друг с другом.
«Значение» цвета относится к относительной яркости или темноте цвета. Кроме того, «оттенок» и «оттенок» являются важными аспектами теории цвета и являются результатом более светлых и более темных вариаций значений, соответственно.«Тон» относится к градации или тонким изменениям цвета в более светлой или более темной шкале. «Насыщенность» относится к интенсивности цвета.
Аддитивный и вычитающий цвет
Добавочный цвет – это цвет, создаваемый смешиванием красного, зеленого и синего света. Например, в телевизионных экранах используется аддитивный цвет, поскольку они состоят из основных цветов: красного, синего и зеленого (RGB). Субтрактивный цвет или «триадный цвет» работает как противоположность аддитивного цвета, и основные цвета становятся голубым, пурпурным, желтым и черным (CMYK).Общие применения субтрактивного цвета можно найти в печати и фотографии.
Дополнительные цвета
Дополнительные цвета можно найти прямо напротив друг друга на цветовом круге (фиолетовый и желтый, зеленый и красный, оранжевый и синий). При размещении рядом друг с другом эти пары создают самый сильный контраст для этих двух цветов.
Теплый и холодный цвет
Различие между теплыми и холодными цветами было важно, по крайней мере, с конца 18 века.Контраст, как прослеживается этимологиями в Оксфордском словаре английского языка, кажется, связан с наблюдаемым контрастом в ландшафтном освещении между «теплыми» цветами, связанными с дневным светом или закатом, и «холодными» цветами, связанными с серым или пасмурным днем. Теплые цвета – это оттенки от красного до желтого, включая коричневые и коричневые. С другой стороны, холодные цвета – это оттенки от сине-зеленого до сине-фиолетового, включая большинство оттенков серого. Теория цвета описала перцептивные и психологические эффекты этого контраста.Говорят, что теплые цвета развиваются или кажутся более активными в картине, в то время как холодные цвета имеют тенденцию отступать. Говорят, что теплые цвета, используемые в дизайне интерьера или моде, возбуждают или стимулируют зрителя, а холодные цвета успокаивают и расслабляют.
Текстура
Текстура – это тактильное качество поверхности арт-объекта.
Цели обучения
Признать использование текстуры в искусстве
Основные выводы
Ключевые моменты
- Визуальная текстура – это подразумеваемое ощущение текстуры, которое художник создает с помощью различных художественных элементов, таких как линия, штриховка и цвет.
- Фактическая текстура относится к физическому рендерингу или реальным качествам поверхности, которые мы можем заметить, прикоснувшись к объекту.
- Видимые мазки и разное количество краски создают физическую текстуру, которая может добавить выразительности картине и привлечь внимание к определенным областям в ней.
- Произведение искусства может содержать множество визуальных текстур, но при этом оставаться гладким на ощупь.
Ключевые термины
- тактильный : Материальный; восприимчивы к осязанию.
Текстура
Текстура в искусстве стимулирует зрение и осязание и относится к тактильным качествам поверхности произведения искусства. Он основан на воспринимаемой текстуре холста или поверхности, включая нанесение краски. В контексте художественного произведения есть два типа текстуры: визуальная и актуальная. Визуальная текстура относится к подразумеваемому ощущению текстуры, которую художник создает с помощью различных художественных элементов, таких как линия, штриховка и цвет.Фактическая текстура относится к физическому рендерингу или реальным качествам поверхности, которые мы можем заметить, прикоснувшись к объекту, например, нанесение краски или трехмерное искусство.
Произведение искусства может содержать множество визуальных текстур, но при этом оставаться гладким на ощупь. Возьмем, к примеру, работы реалистов или иллюзионистов, которые основаны на интенсивном использовании краски и лака, но при этом сохраняют совершенно гладкую поверхность. На картине Яна Ван Эйка «Дева канцлера Ролена» мы можем заметить много фактуры, особенно в одежде и мантии, в то время как поверхность работы остается очень гладкой.
Ян ван Эйк, Богородица канцлера Ролина , 1435 : Богородица канцлера Ролина имеет много текстуры в одежде и мантии, но фактическая поверхность работы очень гладкая.
Картины также часто используют настоящую текстуру, которую мы можем наблюдать при физическом нанесении краски. Видимые мазки и разное количество краски создадут текстуру, которая добавит выразительности картине и привлечет внимание к определенным областям в ней.Художник Винсент Ван Гог, как известно, использовал много фактурной текстуры в своих картинах, что заметно по густому нанесению краски на таких картинах, как Starry Night .
Винсент Ван Гог, Звездная ночь , 1889 : Звездная ночь содержит много фактической текстуры благодаря толстому нанесению краски.
Форма и объем
Форма относится к области в двумерном пространстве, определяемой краями; объем является трехмерным, показывая высоту, ширину и глубину.
Цели обучения
Определите форму и объем и определите, как они представлены в ст.
Основные выводы
Ключевые моменты
- «Положительное пространство» относится к пространству определенной формы или фигуры.
- «Негативное пространство» относится к пространству, которое существует вокруг и между одной или несколькими формами.
- «Плоскость» в искусстве относится к любой площади поверхности в пространстве.
- «Форма» – это понятие, связанное с формой, которое может быть создано путем объединения двух или более форм, в результате чего получается трехмерная форма.
- Art использует как реальный, так и подразумеваемый объем.
- Форма, объем и пространство, действительные или подразумеваемые, являются основой восприятия реальности.
Ключевые термины
- форма : форма или видимая структура художественного выражения.
- объем : Единица трехмерной меры пространства, которая включает длину, ширину и высоту.
- Плоскость : Плоская поверхность, бесконечно простирающаяся во всех направлениях (например,g., горизонтальная или вертикальная плоскость).
Форма относится к области в двумерном пространстве, определяемой краями. Формы, по определению, всегда плоские по своей природе и могут быть геометрическими (например, круг, квадрат или пирамида) или органическими (например, лист или стул). Формы могут быть созданы путем размещения двух разных текстур или групп фигур рядом друг с другом, тем самым создавая замкнутую область, такую как рисунок объекта, плавающего в воде.
«Положительное пространство» относится к пространству определенной формы или фигуры.Обычно позитивное пространство является предметом художественного произведения. «Негативное пространство» относится к пространству, которое существует вокруг и между одной или несколькими формами. Положительное и отрицательное пространство может стать трудно отличить друг от друга в более абстрактных работах.
«Плоскость» относится к любой области поверхности в пространстве. В двумерном искусстве «плоскость изображения» – это плоская поверхность, на которой создается изображение, например бумага, холст или дерево. Трехмерные фигуры могут быть изображены на плоской картинной плоскости с использованием художественных элементов, чтобы передать глубину и объем, как это видно на картине « Маленький букет цветов в керамической вазе » Яна Брейгеля Старшего.
Ян Брейгель Старший, Маленький букет цветов в керамической вазе, 1599 : Трехмерные фигуры могут быть изображены на плоской картинной плоскости с использованием художественных элементов, чтобы подчеркнуть глубину и объем.
«Форма» – это понятие, связанное с формой. Комбинируя две или более фигур, можно создать трехмерную фигуру. Форма всегда считается трехмерной, поскольку она демонстрирует объем – или высоту, ширину и глубину. Искусство использует как реальный, так и подразумеваемый объем.
В то время как трехмерные формы, такие как скульптура, по своей сути обладают объемом, объем также может быть смоделирован или имплицирован в двухмерном произведении, таком как живопись. Форма, объем и пространство – фактические или подразумеваемые – являются основой восприятия реальности.
Время и движение
Движение, принцип искусства, это инструмент, который художники используют для организации художественных элементов в произведении; он используется как в статической, так и в временной среде.
Цели обучения
Назовите некоторые техники и средства, используемые художниками для передачи движения в статических и временных формах искусства.
Основные выводы
Ключевые моменты
- Такие техники, как масштаб и пропорции, используются для создания ощущения движения или течения времени в статике визуального произведения.
- Размещение повторяющегося элемента в другой области внутри произведения искусства – еще один способ обозначить движение и течение времени.
- Визуальные эксперименты со временем и движением были впервые произведены в середине 19 века, а фотограф Эдвард Мейбридж известен своими последовательными снимками.
- Основанные на времени среды кино, видео, кинетической скульптуры и перформанса используют время и движение в самом их определении.
Ключевые термины
- кадров в секунду : сколько раз устройство формирования изображения создает уникальные последовательные изображения (кадры) за одну секунду.Аббревиатура: FPS.
- статический : фиксируется на месте; без движения.
Движение или движение считается одним из «принципов искусства»; то есть один из инструментов, которые художники используют для организации художественных элементов в произведении искусства. Движение используется как в статике, так и в среде, основанной на времени, и может показывать прямое действие или намеченный путь, по которому глаз зритель может проследить через фрагмент.
Такие техники, как масштаб и пропорции, используются для создания ощущения движения или течения времени в статичных визуальных произведениях.Например, на плоской картинной плоскости изображение, которое меньше и светлее, чем его окружение, будет казаться фоном. Еще одна техника для обозначения движения и / или времени – это размещение повторяющегося элемента в разных частях произведения искусства.
Визуальные эксперименты со временем и движением были впервые проведены в середине 19 века. Фотограф Идверд Мейбридж известен своими последовательными снимками людей и животных, идущих, бегающих и прыгающих, которые он демонстрировал вместе, чтобы проиллюстрировать движение своих объектов.Картина Марселя Дюшана «« Обнаженная спускающаяся по лестнице », № 2 » демонстрирует абсолютное ощущение движения от левого верхнего к правому нижнему углу произведения.
Марсель Дюшан, Обнаженная, спускающаяся по лестнице, № 2 , 1912 год : Эта работа представляет концепцию Дюшана о движении и времени.
В то время как статические формы искусства обладают способностью подразумевать или предлагать время и движение, основанные на времени среды кино, видео, кинетической скульптуры и перформанса демонстрируют время и движение по самым своим определениям.Пленка – это множество статичных изображений, которые быстро проходят через объектив. Видео – это, по сути, тот же процесс, но в цифровом виде и с меньшим количеством кадров в секунду. Искусство перформанса происходит в реальном времени с использованием реальных людей и объектов, как в театре. Кинетическое искусство – это искусство, которое движется или зависит от движения для своего воздействия. Все эти медиумы используют время и движение как ключевые аспекты форм выражения.
Случайность, импровизация и спонтанность
Дадаизм, сюрреализм и движение Fluxus полагались на элементы случая, импровизации и спонтанности в качестве инструментов для создания произведений искусства.
Цели обучения
Опишите, как дадаизм, сюрреализм и движение Fluxus опирались на случай, импровизацию и спонтанность
Основные выводы
Ключевые моменты
- Дадаисты известны своим «автоматическим письмом» или записью потока сознания, которое подчеркивает творческие способности бессознательного.
- Сюрреалистические работы, как и работы дадаистов, часто содержат элемент неожиданности, неожиданного сопоставления и проникновения в бессознательное.
- Сюрреалисты известны тем, что изобрели рисунок «изысканного трупа».
- Движение Fluxus было известно своими «событиями», которые представляли собой перформансы или ситуации, которые могли происходить где угодно, в любой форме и в значительной степени полагались на случай, импровизацию и участие аудитории.
Ключевые термины
- событие : Спонтанное или импровизированное мероприятие, особенно с участием аудитории.
- сборка : Коллекция вещей, собранных вместе..
Случайность, импровизация и спонтанность – это элементы, которые можно использовать для создания искусства, или они могут быть самой целью самого произведения. Любая среда может использовать эти элементы в любой точке художественного процесса.
Марсель Дюшан, Писсуар , 1917 : Писсуар Марселя Дюшана является примером «готового», то есть предметов, которые были куплены или найдены, а затем объявлены искусством.
Дадаизм
Дадаизм был художественным движением, популярным в Европе в начале 20 века.Его начали художники и поэты из Цюриха, Швейцария, с сильными антивоенными и левыми настроениями. Движение отвергало логику и разум и вместо этого ценило иррациональность, бессмыслицу и интуицию. Марсель Дюшан был доминирующим членом дадаистского движения, известного выставкой «готовых вещей», то есть предметов, которые были куплены или найдены, а затем объявлены искусством.
Дадаисты использовали то, что было легко доступно, для создания так называемого «собрания», используя такие предметы, как фотографии, мусор, наклейки, проездные на автобус и заметки.Работа дадаистов предполагала случай, импровизацию и спонтанность для создания искусства. Они известны тем, что использовали «автоматическое письмо» или письмо потока сознания, которое часто принимало бессмысленные формы, но допускало возможность потенциально неожиданных сопоставлений и бессознательного творчества.
Сюрреализм
Сюрреалистическое движение, развившееся из дадаизма в первую очередь как политическое движение, отличалось элементом неожиданности, неожиданного сопоставления и воздействия на подсознание.Андре Бретон, важный член движения, написал сюрреалистический манифест, определив его следующим образом:
«Сюрреализм, н. Чистый психический автоматизм, с помощью которого предлагается выразить устно, письменно или любым другим способом реальное функционирование мысли. Диктовка мысли при отсутствии всякого контроля со стороны разума, вне всяких эстетических и моральных забот. «
Подобно дадаизму до него, сюрреалистическое движение подчеркивало неважность разума и планирования и вместо этого в значительной степени полагалось на случай и неожиданность как инструмент для использования творческих способностей бессознательного.Сюрреалисты известны тем, что изобрели рисунок «изысканного трупа» – упражнение, в котором слова и изображения совместно собираются одно за другим. Многие сюрреалистические техники, в том числе изысканный рисунок трупа, позволяли создавать игривое искусство, придавая значение спонтанному производству.
Механизм Fluxus
Движение Fluxus 1960-х находилось под сильным влиянием дадаизма. Fluxus был международной сетью художников, которые умело сочетали воедино множество различных дисциплин и чьи работы характеризовались использованием экстремальной эстетики «сделай сам» (DIY) и в значительной степени интермедийных произведений искусства.Кроме того, Fluxus был известен своими «хэппенингами», которые представляли собой междисциплинарные мероприятия или ситуации, которые могли происходить где угодно. Участие публики было необходимо в мероприятии, и поэтому полагалось на немало сюрпризов и импровизации. Ключевые элементы событий часто планировались, но художники оставляли место для импровизации, что стирало границу между произведением искусства и зрителем, тем самым делая аудиторию важной частью искусства.
Включение всех пяти чувств
Включение пяти человеческих чувств в одно произведение чаще всего происходит в инсталляции и перформансе.
Цели обучения
Объясните, как инсталляция и перформанс включают пять чувств зрителя.
Основные выводы
Ключевые моменты
- В современном искусстве довольно часто работа ориентирована на зрение, осязание и слух, в то время как несколько реже обращаются к запаху и вкусу.
- «Gesamtkunstwerk» или «полное произведение искусства» – это немецкое слово, обозначающее произведение искусства, которое пытается воздействовать на все пять человеческих чувств.
- Искусство инсталляции – это жанр трехмерных произведений искусства, призванный изменить восприятие зрителем пространства.
- Виртуальная реальность – это термин, относящийся к среде, смоделированной компьютером.
Ключевые термины
- событие : Спонтанное или импровизированное мероприятие, особенно с участием аудитории.
- виртуальная реальность : компьютерная реальность.
Включение пяти человеческих чувств в одно произведение чаще всего происходит в инсталляционном и перформансном искусстве.Кроме того, работы, которые стремятся охватить все чувства одновременно, обычно используют некоторую форму интерактивности, поскольку чувство вкуса явно должно включать участие зрителя. Исторически такое внимание ко всем чувствам относилось только к ритуалам и церемониям. В современном искусстве довольно часто работа ориентирована на зрение, осязание и слух, в то время как искусство несколько реже обращается к обонянию и вкусу.
Немецкое слово «Gesamtkunstwerk», означающее «полное произведение искусства», относится к жанру произведения искусства, которое пытается воздействовать на все пять человеческих чувств.Эта концепция была выдвинута на первый план немецким оперным композитором Рихардом Вагнером в 1849 году. Вагнер поставил оперу, которая стремилась объединить формы искусства, которые, по его мнению, стали чрезмерно разрозненными. В операх Вагнера уделяется большое внимание каждой детали, чтобы добиться полного художественного погружения. «Gesamkunstwerk» – теперь общепринятый английский термин, относящийся к эстетике, но произошел от определения Вагнера и означает включение пяти смыслов в искусство.
Искусство инсталляции – это жанр трехмерных произведений искусства, призванный изменить восприятие зрителем пространства.Набережная от Рэйчел Уайтред является примером такого преобразования. Этот термин обычно относится к внутреннему пространству, в то время как Land Art обычно относится к открытому пространству, хотя между этими терминами есть некоторое совпадение. Движение Fluxus 1960-х годов является ключом к развитию инсталляции и перформанса как средств массовой информации.
Рэйчел Уайтред, Набережная, , 2005 : Инсталляция Уайтреда « Набережная » – это искусство, призванное изменить восприятие зрителем пространства.
«Виртуальная реальность» – это термин, относящийся к среде, смоделированной компьютером. В настоящее время большинство сред виртуальной реальности представляет собой визуальный опыт, но некоторые модели включают дополнительную сенсорную информацию. Иммерсивная виртуальная реальность развивалась в последние годы с развитием технологий и все больше затрагивает пять чувств в виртуальном мире. Художники изучают возможности этих смоделированных и виртуальных реальностей с расширением дисциплины киберартов, хотя то, что составляет киберарту, продолжает оставаться предметом споров.Такие среды, как виртуальный мир Second Life, являются общепринятыми, но вопрос о том, следует ли считать видеоигры искусством, остается открытым.
Составной баланс
Композиционный баланс относится к размещению художественных элементов относительно друг друга в произведении искусства.
Цели обучения
Классификация элементов композиционного баланса в произведении искусства
Основные выводы
Ключевые моменты
- Гармоничный композиционный баланс предполагает расположение элементов таким образом, чтобы ни одна часть произведения не подавляла и не казалась тяжелее любой другой части.
- Три наиболее распространенных типа композиционного баланса – симметричный, асимметричный и радиальный.
- В сбалансированном состоянии композиция выглядит стабильной и визуально правильной. Подобно тому, как симметрия относится к эстетическим предпочтениям и отражает интуитивное ощущение того, как вещи «должны» выглядеть, общий баланс данной композиции способствует внешним суждениям о работе.
Ключевые термины
- радиальный : расположены как лучи, исходящие от общего центра или сходящиеся к нему.
- симметрия : точное соответствие по обе стороны от разделительной линии, плоскости, центра или оси. Удовлетворительное расположение сбалансированного распределения элементов целого.
- асимметрия : Отсутствие симметрии или пропорции между частями предмета, особенно отсутствие двусторонней симметрии. Отсутствие общей меры между двумя объектами или величинами; Несоизмеримость. То, что делает что-то несимметричным.
Композиционный баланс относится к размещению элементов искусства (цвета, формы, линии, формы, пространства, текстуры и стоимости) по отношению друг к другу.В сбалансированном состоянии композиция выглядит более устойчивой и визуально приятной. Подобно тому, как симметрия относится к эстетическим предпочтениям и отражает интуитивное ощущение того, как вещи «должны» выглядеть, общий баланс данной композиции способствует внешним суждениям о работе.
Создание гармоничного композиционного баланса включает в себя такую аранжировку элементов, чтобы ни одна часть произведения не подавляла и не казалась тяжелее любой другой части. Три наиболее распространенных типа композиционного баланса – симметричный, асимметричный и радиальный.
Композиционные весы : Три распространенных типа весов: симметричные, асимметричные и радиальные.
Симметричный баланс является наиболее стабильным в визуальном смысле и обычно передает ощущение гармоничной или эстетически приятной пропорциональности. Когда обе стороны произведения искусства по обе стороны от горизонтальной или вертикальной оси плоскости изображения одинаковы с точки зрения ощущения, которое создается расположением элементов искусства, считается, что произведение демонстрирует этот тип баланса.Противоположностью симметрии является асимметрия.
Леонардо да Винчи, Витрувианский человек , 1487 : Леонардо да Винчи Витрувианский человек часто используется как представление симметрии в человеческом теле и, в более широком смысле, в естественной вселенной.
Асимметрия определяется как отсутствие или нарушение принципов симметрии. Примеры асимметрии часто встречаются в архитектуре. Хотя досовременные архитектурные стили имели тенденцию делать акцент на симметрии (за исключением тех случаев, когда экстремальные условия местности или исторические события уводят от этого классического идеала), современные и постмодернистские архитекторы часто использовали асимметрию в качестве элемента дизайна.Например, в то время как большинство мостов имеют симметричную форму из-за внутренней простоты проектирования, анализа, изготовления и экономичного использования материалов, ряд современных мостов сознательно отошли от этого, либо в ответ на соображения, связанные с конкретным местом, либо чтобы создать эффектный дизайн. .
Мост через залив Окленд : Замена восточного пролета моста Сан-Франциско-Окленд через залив отражает асимметричный архитектурный дизайн.
Радиальные весы относятся к круглым элементам в композициях.В классической геометрии радиус круга или сферы – это любой отрезок прямой от центра до периметра. В более широком смысле радиус круга или сферы – это длина любого такого сегмента, составляющая половину диаметра. Радиус может быть больше половины диаметра, который обычно определяется как максимальное расстояние между любыми двумя точками фигуры. Внутренний радиус геометрической фигуры – это обычно радиус самого большого круга или сферы, содержащейся в ней. Внутренний радиус кольца, трубки или другого полого предмета – это радиус его полости.Название «радиальный» или «радиус» происходит от латинского слова radius , что означает «луч», но также и спица колеса круговой колесницы.
Ритм
Художники используют ритм как инструмент, чтобы направлять взгляд зрителя через произведения искусства.
Цели обучения
Распознавать и интерпретировать использование ритма в произведении искусства
Основные выводы
Ключевые моменты
- Ритм в целом можно определить как «движение, отмеченное регулируемой последовательностью сильных и слабых элементов или противоположных или различных состояний» (Anon.1971).
- Ритм может также относиться к визуальному представлению как «синхронизированное движение в пространстве» (Jirousek 1995), а общий язык паттернов объединяет ритм с геометрией.
- Например, размещение красной спирали в нижнем левом и верхнем правом углу, например, заставит глаз перемещаться от одной спирали к другой и всему, что находится между ними. Он указывает на движение в произведении посредством повторения элементов и, следовательно, может сделать произведение искусства более активным.
Ключевые термины
- симметрия : точное соответствие по обе стороны от разделительной линии, плоскости, центра или оси.Удовлетворительное расположение сбалансированного распределения элементов целого.
Принципы изобразительного искусства – это правила, инструменты и рекомендации, которые художники используют для организации элементов в произведении искусства. Когда принципы и элементы удачно сочетаются, они помогают создать эстетически приятное или интересное произведение искусства. Хотя между ними есть некоторые вариации, движение, единство, гармония, разнообразие, баланс, ритм, акцент, контраст, пропорции и узор обычно считаются принципами искусства.
Ритм(от греческого Rhythmos , «любое регулярное повторяющееся движение, симметрия» (Liddell and Scott 1996)) можно в целом определить как «движение, отмеченное регулируемой последовательностью сильных и слабых элементов или противоположных или разных состояний». (Аноним. 1971). Это общее значение регулярной повторяемости или закономерности во времени может быть применено к широкому спектру циклических природных явлений, имеющих периодичность или частоту от микросекунд до миллионов лет. В исполнительском искусстве ритм – это хронометраж событий в человеческом масштабе, музыкальных звуков и тишины, шагов танца или метра разговорной речи и поэзии.Ритм может также относиться к визуальному представлению, как «синхронизированное движение в пространстве» (Jirousek 1995), а общий язык паттернов объединяет ритм с геометрией.
В визуальной композиции узор и ритм обычно выражаются согласованностью цветов или линий. Например, размещение красной спирали слева внизу и справа вверху заставит глаз перемещаться от одной спирали к другой, а затем к промежутку между ними. Повторение элементов создает движение глаза зрителя и, следовательно, может сделать произведение активным.Картина Хильмы аф Клинт Svanen (Лебедь) иллюстрирует визуальное представление ритма с использованием цвета и симметрии.
Хильма аф Клинт, Сванен (Лебедь) , 1914 : Цвет и симметрия работают вместе в этой картине, чтобы направлять взгляд зрителя в определенном визуальном ритме.
Пропорции и масштаб
Пропорция – это мера размера и количества элементов в композиции.
Цели обучения
Применение концепции пропорции к различным произведениям искусства
Основные выводы
Ключевые моменты
- Иерархическая пропорция – это техника, используемая в искусстве, в основном в скульптуре и живописи, в которой художник использует неестественные пропорции или масштаб, чтобы показать относительную важность фигур в произведении искусства.
- Математически пропорция – это отношение между элементами и целым. В архитектуре целое – это не просто здание, а обстановка и обстановка участка.
- Среди различных древних художественных традиций гармоничные пропорции, человеческие пропорции, космические ориентации, различные аспекты сакральной геометрии и малые целочисленные отношения применялись как часть практики архитектурного дизайна.
Ключевые термины
- золотое сечение : Иррациональное число (приблизительно 1 · 618), обычно обозначаемое греческой буквой φ (фи), которое равно сумме собственной обратной величины и 1, или, что то же самое, такое, что отношение 1 к числу равно отношению его обратной единицы к 1.Некоторые художники и архитекторы двадцатого века составили пропорции своих работ, чтобы приблизиться к этому, особенно в форме золотого прямоугольника, в котором отношение длинной стороны к короткой равно этому числу, полагая, что эта пропорция эстетически приятна.
Пропорция – это мера размера и количества элементов в композиции. Иерархическая пропорция – это техника, используемая в искусстве, в основном в скульптуре и живописи, в которой художник использует неестественные пропорции или масштаб, чтобы показать относительную важность фигур в произведении искусства.Например, в древнеегипетском искусстве боги и важные политические фигуры кажутся намного крупнее обычных людей. Начиная с эпохи Возрождения, художники осознали связь между пропорцией и перспективой и иллюзией трехмерного пространства. Изображения человеческого тела в преувеличенных пропорциях использовались для изображения реальности, которую интерпретировал художник.
Изображение Нармера из палитры Нармера : Нармер, додинастический правитель, в сопровождении людей, несущих знамена различных местных богов.Это произведение демонстрирует использование пропорций древними египтянами, при этом Нармер кажется больше, чем другие изображенные фигуры.
Математически пропорция – это отношение между элементами и целым. В архитектуре целое – это не просто здание, а обстановка и обстановка участка. Вещи, которые делают здание и его участок «правильным», включают все, от ориентации участка и построек на нем до особенностей территории, на которой оно расположено. Свет, тень, ветер, высота и выбор материалов относятся к стандарту архитектурных пропорций.
Архитектура часто использовала пропорциональные системы для создания или ограничения форм, которые считались подходящими для включения в здание. Практически в каждой строительной традиции существует система математических отношений, которая регулирует отношения между аспектами дизайна. Эти системы пропорций часто довольно просты: целочисленные отношения или несоизмеримые отношения (например, золотое сечение) определялись с использованием геометрических методов. Как правило, цель пропорциональной системы – создать ощущение согласованности и гармонии между элементами здания.
Среди различных древних художественных традиций гармонические пропорции, человеческие пропорции, космические ориентации, различные аспекты сакральной геометрии и малые целочисленные отношения применялись как часть практики архитектурного дизайна. Например, все греческие классические архитектурные порядки являются пропорциональными, а не размерными или измеренными модулями, потому что самые ранние модули основывались не на частях тела и их размахе (пальцы, ладони, кисти и ступни), а на диаметрах колонн и ширине. аркад и окон.
Храм Портана : Греческий храм Портана является примером классической греческой архитектуры с четырехстильным портиком из четырех ионических колонн.
Как правило, один набор модулей диаметра колонн, используемых египтянами и римлянами для корпусных и архитектурных карнизов, основан на пропорциях ладони и пальца, в то время как другой, менее деликатный модуль – используется для отделки дверей и окон, плитки и кровли. в Месопотамии и Греции – на основе пропорций кисти и большого пальца.
Еще у пифагорейцев была идея, что пропорции должны быть связаны со стандартами, и что чем более общие и шаблонные стандарты, тем лучше. Эта концепция – красота и элегантность, подтверждаемые умелым составом хорошо понятных элементов – лежит в основе математики, искусства и архитектуры. Классические стандарты представляют собой серию парных противоположностей, разработанных для расширения размерных ограничений гармонии и пропорции.
Космос
Пространство в искусстве можно определить как область, которая существует между двумя идентифицируемыми точками.
Цели обучения
Определите пространство в искусстве и перечислите способы его использования художниками
Основные выводы
Ключевые моменты
- Организация пространства называется композицией и является неотъемлемой частью любого произведения искусства.
- Пространство художественного произведения включает фон, передний план и средний план, а также расстояние между предметами, вокруг них и внутри них.
- Есть два типа пространства: положительное пространство и отрицательное пространство.
- После сотен лет разработки линейной перспективы западные художественные представления о точном изображении пространства претерпели радикальные изменения в начале 20 века.
- Кубизм и последующие модернистские движения представляют собой важный сдвиг в использовании пространства в западном искусстве, который ощущается и сегодня.
Ключевые термины
- пробел : расстояние или пустое пространство между объектами.
- Кубизм : Художественное направление начала 20 века, характеризующееся изображением естественных форм как геометрических структур плоскостей.
Организация пространства в искусстве называется композицией и является важным компонентом любого произведения искусства. Пространство в целом можно определить как область, которая существует между любыми двумя идентифицируемыми точками.
Пространство воспринимается по-разному в каждой среде. Пространство в картине, например, включает фон, передний план и средний план, в то время как трехмерное пространство, такое как скульптура или инсталляция, будет включать расстояние между точками произведения, вокруг и внутри него.Далее пространство подразделяется на положительное и отрицательное. «Позитивное пространство» можно определить как предмет художественного произведения, а «отрицательное пространство» можно определить как пространство вокруг предмета.
На протяжении веков пространство создавалось по-разному. Художники много времени уделяли экспериментам с перспективой и степенью плоскостности живописной плоскости.
Система перспективы была широко распространена в западном искусстве. Визуально это иллюзионистский феномен, хорошо подходящий для реализма и изображения реальности такой, какой она есть.Потратив сотни лет на разработку линейной перспективы, западные художественные представления о точном изображении пространства претерпели радикальные изменения в начале 20-го века. Нововведения кубизма и последующих модернистских движений представляют собой важный сдвиг в использовании пространства в западном искусстве, влияние которого ощущается до сих пор.
Пабло Пикассо, Les Demoiselles d’Avignon , 1907 : Les Demoiselles d’Avignon – образец искусства кубизма, которое имеет тенденцию сглаживать плоскость изображения, а использование абстрактных форм и неправильных форм предполагает несколько точек зрения на одном изображении.
Двумерное пространство
Двумерное или двумерное пространство – это геометрическая модель плоской проекции физической вселенной, в которой мы живем.
Цели обучения
Обсудить двумерное пространство в искусстве и физические свойства, на которых оно основано
Основные выводы
Ключевые моменты
- С физической точки зрения, измерение относится к составной структуре всего пространства и его положению во времени.
- Рисование – это форма визуального искусства, в которой используется любое количество инструментов для обозначения двухмерного носителя.
- Практически любую размерную форму можно представить в виде некоторой комбинации куба, сферы, цилиндра и конуса. После того, как эти основные формы собраны в подобие, рисунок может быть улучшен до более точной и отполированной формы.
Ключевые термины
- измерение : Отдельный аспект данной вещи. Мера пространственной протяженности в определенном направлении, например высота, ширина или ширина или глубина.
- Двумерный : Существуют в двух измерениях.Не создает иллюзии глубины.
- Planar : относится к самолету или относится к нему. Плоский, двухмерный.
Двумерное или двумерное пространство – это геометрическая модель плоской проекции физической вселенной, в которой мы живем. Эти два измерения обычно называют длиной и шириной. Оба направления лежат в одной плоскости. В физике наше двумерное пространство рассматривается как плоское представление пространства, в котором мы движемся.
Математическое изображение двумерного пространства : двумерная декартова система координат.
В художественной композиции рисунок – это форма визуального искусства, в которой используется любое количество инструментов для рисования для обозначения двухмерной среды (что означает, что объект не имеет глубины). Одно из самых простых и эффективных средств передачи визуальных идей, среда была популярным и фундаментальным средством публичного выражения на протяжении всей истории человечества. Кроме того, относительная доступность основных инструментов для рисования делает рисование более универсальным, чем большинство других средств массовой информации.
Измерение размеров объекта при блокировке на чертеже – важный шаг в создании реалистичного изображения объекта.Для измерения углов с разных сторон можно использовать такие инструменты, как компас. Эти углы можно воспроизвести на поверхности чертежа, а затем перепроверить, чтобы убедиться, что они точны. Другой способ измерения – это сравнение относительных размеров различных частей объекта друг с другом. Палец, помещенный в точку вдоль инструмента для рисования, можно использовать для сравнения этого размера с другими частями изображения. Линейку можно использовать как линейку, так и как устройство для вычисления пропорций. При попытке нарисовать сложную форму, такую как фигура человека, полезно сначала представить форму с помощью набора примитивных форм.
Практически любую размерную форму можно представить в виде некоторой комбинации куба, сферы, цилиндра и конуса. После того, как эти основные формы собраны в подобие, рисунок может быть улучшен до более точной и отполированной формы. Линии примитивных форм удаляются и заменяются окончательным подобием. Более изысканное искусство рисования фигур зависит от художника, обладающего глубоким пониманием анатомии и человеческих пропорций. Опытный художник знаком со структурой скелета, расположением суставов, расположением мышц, движением сухожилий и тем, как различные части работают вместе во время движения.Это позволяет художнику создавать более естественные позы, которые не кажутся искусственно жесткими. Художник также знаком с тем, как меняются пропорции в зависимости от возраста объекта, особенно при рисовании портрета.
Рисование человеческих фигур : Анри де Тулуз-Лотрек «Мадам Пальмира с собакой» , 1897.
Линейная перспектива и трехмерное пространство
Перспектива – это приблизительное представление на плоской поверхности изображения, видимого глазом.
Цели обучения
Объясните перспективу и ее влияние на художественную композицию
Основные выводы
Ключевые моменты
- Считается, что систематические попытки разработать систему перспективы начались примерно в V веке до нашей эры. в искусстве Древней Греции.
- Самые ранние художественные картины и рисунки обычно имели размеры объектов и персонажей иерархически в соответствии с их духовной или тематической важностью, а не их расстоянием от зрителя.
- В средневековой Европе использование и изощренность попыток передать расстояние неуклонно росли, но без систематической теории.
- В эпоху Возрождения почти каждый художник в Италии использовал геометрическую перспективу в своих картинах, как для изображения глубины, так и в качестве нового и «актуального» композиционного метода.
Ключевые термины
- криволинейный : имеющий изгибы; изогнутый; образованы изогнутыми линиями.
- линия горизонта : Горизонтальная линия на перспективном рисунке, расположенная прямо напротив глаза зрителя и часто подразумеваемая, которая представляет объекты бесконечно далекие и определяет угол или перспективу, с которой зритель видит произведение.
- точка схода : точка на перспективном чертеже, в которой параллельные линии, удаляющиеся от наблюдателя, кажутся сходящимися.
- Перспектива : Техника представления трехмерных объектов на двумерной поверхности.
В искусстве перспектива – это приблизительное представление на плоской поверхности изображения, видимого глазом, вычисленное с учетом конкретной точки схода. Обычно считается, что систематические попытки разработать систему перспективы в искусстве Древней Греции начались примерно в V веке до нашей эры.В более поздние периоды античности художники – особенно представители менее популярных традиций – были хорошо осведомлены о том, что далекие объекты можно показывать меньшими, чем те, которые находятся под рукой, для усиления иллюзионизма. Но действительно ли это соглашение использовалось в работе, зависело от многих факторов. Некоторые из картин, найденных в руинах Помпеи, демонстрируют замечательный для своего времени реализм и перспективу.
Самые ранние художественные картины и рисунки обычно имели размеры объектов и персонажей иерархически в соответствии с их духовной или тематической важностью, а не их расстоянием от зрителя.Наиболее важные фигуры часто показаны как самые высокие в композиции, также из иератических мотивов, что приводит к «вертикальной перспективе», обычной в искусстве Древнего Египта, где группа «более близких» фигур показана под большей фигурой (s ).
В искусстве Периода переселения народов не было традиции пытаться составить большое количество фигур, а искусство раннего средневековья было медленным и непоследовательным в переучивании условностей из классических моделей, хотя этот процесс можно наблюдать в искусстве Каролингов.Европейские средневековые художники знали об общем принципе изменения относительного размера элементов в зависимости от расстояния, а использование и изощренность попыток передать расстояние неуклонно увеличивались в течение периода, но без основы в систематической теории.
Однако в эпоху Возрождения почти каждый художник в Италии использовал геометрическую перспективу в своих картинах. Использование перспективы было не только способом изобразить глубину, но и новым методом создания картины.Картины стали изображать одну единую сцену, а не комбинацию нескольких. Какое-то время перспектива оставалась прерогативой Флоренции. Постепенно, отчасти благодаря движению академий искусств, итальянские техники стали частью обучения художников по всей Европе, а позже и в других частях мира.
Перспектива в живописи эпохи Возрождения : Использование перспективы Пьетро Перуджино на этой фреске в Сикстинской капелле (1481–1482 гг.) Помогло принести в Рим эпоху Возрождения.
Чертеж имеет одноточечную перспективу, если он содержит только одну точку схода на линии горизонта. Этот тип перспективы обычно используется для изображений дорог, железнодорожных путей, коридоров или зданий, просматриваемых так, чтобы передняя часть смотрела прямо на зрителя. Любые объекты, состоящие из линий, либо непосредственно параллельных линии взгляда зрителя, либо перпендикулярных прямой (железнодорожные рейки), могут быть представлены в одноточечной перспективе. Эти параллельные линии сходятся в точке схода.
Двухточечная перспектива может использоваться для рисования тех же объектов, что и одноточечная перспектива, но с поворотом – например, если смотреть на угол дома или смотреть на две раздвоенные дороги, уходящие вдаль. Например, если смотреть на дом из угла, одна стена отступит к одной точке схода, а другая стена отступит к противоположной точке схода.
Трехточечная перспектива используется для зданий, изображенных сверху или снизу. В дополнение к двум точкам схода, по одной для каждой стены, теперь есть третья, указывающая, как эти стены уходят в землю.Эта третья точка схода будет под землей.
Четырехточечная перспектива – криволинейный вариант двухточечной перспективы. Получившийся удлиненный каркас можно использовать как по горизонтали, так и по вертикали. Как и все другие варианты перспективы в ракурсе, четырехточечная перспектива начинается с линии горизонта, за которой следуют четыре равноотстоящих точки схода, очерчивающие четыре вертикальные линии. Поскольку точки схода существуют только тогда, когда в сцене присутствуют параллельные линии, перспектива без точек схода («нулевая точка») возникает, если зритель наблюдает непрямолинейную сцену.Наиболее распространенный пример нелинейной сцены – это естественная сцена (например, горный хребет), которая часто не содержит параллельных линий. Перспектива без точек схода может создать ощущение глубины.
Искажения пространства и ракурса
Искажение используется для создания различных изображений пространства в двумерных произведениях искусства.
Цели обучения
Определите, как искажение используется и как избегается в произведениях искусства
Основные выводы
Ключевые моменты
- Искажение проекции перспективы – это неизбежное искажение трехмерного пространства при его рисовании или «проецировании» на двумерную поверхность.Невозможно точно изобразить трехмерную реальность на двухмерной плоскости.
- Однако есть несколько доступных конструкций, которые позволяют, казалось бы, точное представление. Перспективную проекцию можно использовать для отражения того, как видит глаз, с помощью одной или нескольких точек схода.
- Хотя искажения могут быть нерегулярными или следовать множеству шаблонов, наиболее часто встречающиеся искажения в композиции, особенно в фотографии, являются радиально-симметричными или приблизительно такими же, возникающими из-за симметрии фотографического объектива.
Ключевые термины
- радиальный : расположены как лучи, исходящие из общего центра или сходящиеся к нему
- проекция : изображение, которое полупрозрачный объект отбрасывает на другой объект.
- ракурс : метод создания внешнего вида, что объект рисунка расширяется в пространство, путем укорачивания линий, с помощью которых этот объект рисуется.
Искажение – это изменение исходной формы (или другой характеристики) объекта, изображения, звука или другой формы информации или представления.Художник может хотеть или нежелать искажения. Искажения обычно нежелательны, когда речь идет о физической деградации произведения. Однако его чаще называют перспективой, где он используется для создания реалистичных представлений пространства в двумерных произведениях искусства.
Искажение проекции перспективы
Искажение проекции перспективы – это неизбежное искажение трехмерного пространства при его рисовании или «проецировании» на двумерную поверхность.Невозможно точно изобразить трехмерную реальность на двухмерной плоскости. Однако есть несколько доступных конструкций, которые позволяют, казалось бы, точное представление. Самый распространенный из них – перспективная проекция. Перспективную проекцию можно использовать для отражения того, как видит глаз, используя одну или несколько точек схода.
Джотто, Плач (Оплакивание Христа) , 1305–1306 : Джотто – один из самых известных художников эпохи до Возрождения, который распознавал искажения в двухмерных плоскостях.
ракурс
ракурс – это визуальный эффект или оптическая иллюзия, при которой объект или расстояние кажутся короче, чем они есть на самом деле, потому что они расположены под углом к зрителю. Хотя ракурс является важным элементом в искусстве, где изображается визуальная перспектива, ракурс встречается в других типах двумерных представлений трехмерных сцен, таких как наклонные параллельные проекционные рисунки.
Физиологическая основа зрительного ракурса не была определена до 1000 года, когда арабский математик и философ Альхазен в своей книге Perspectiva впервые объяснил, что свет конусно проецируется в глаз.Метод для систематического изображения укороченной геометрии на плоской поверхности был неизвестен в течение следующих 300 лет. Художник Джотто, возможно, был первым, кто осознал, что изображение, видимое глазом, искажено: глазу параллельные линии кажутся пересекающимися (как далекие края тропинки или дороги), тогда как в «неискаженной» природе они пересекаются. нет. Во многих картинах Джотто перспектива используется для достижения различных эффектов искажения.
Ракурс : Эта картина иллюстрирует использование Мелоццо да Форли ракурса вверх в своих фресках в Базилике делла Санта-Каса.
Искажение на фотографии
В фотографии механизм проецирования – это свет, отраженный от объекта. Чтобы выполнить рисунок с использованием перспективной проекции, проекторы исходят из всех точек объекта и пересекаются в точке станции. Эти проекторы пересекаются с воображаемой плоскостью проекции, и изображение создается на плоскости по точкам пересечения. Результирующее изображение на плоскости проекции воспроизводит изображение объекта, наблюдаемое с точки станции.
Радиальное искажение обычно можно разделить на два основных типа: бочкообразное искажение и подушкообразное искажение. Бочкообразное искажение возникает, когда увеличение изображения уменьшается по мере удаления от оптической оси. Очевидный эффект – это изображение, нанесенное на сферу (или бочку). Линзы “рыбий глаз”, которые принимают полусферические виды, используют этот тип искажения как способ сопоставить бесконечно широкую плоскость объекта с конечной областью изображения.
С другой стороны, при подушкообразном искажении увеличение изображения увеличивается с удалением от оптической оси.Видимый эффект заключается в том, что линии, которые не проходят через центр изображения, изгибаются внутрь, к центру изображения, как подушечка для иголок. Определенное количество подушкообразных искажений часто обнаруживается с помощью оптических инструментов (например, биноклей), где они служат для устранения эффекта глобуса.
Цилиндрическая перспектива – это форма искажения, вызванная «рыбьим глазом» и панорамными линзами, которые воспроизводят прямые горизонтальные линии выше и ниже уровня оси линзы как изогнутые, а прямые горизонтальные линии на уровне оси линзы как прямые.Это также общая черта широкоугольных анаморфных объективов с фокусным расстоянием менее 40 мм в кинематографии. По сути, это просто бочкообразное искажение, но только в горизонтальной плоскости. Это артефакт процесса сжатия, который делают анаморфные линзы, чтобы уместить широкоэкранные изображения на пленку стандартной ширины.
Жесткое оригами с одной степенью резкости и множественными состояниями
Наложение жестко-складываемых узоров
На рис. 1а показаны два узора оригами. Красный узор S 1 образует одинарную изогнутую поверхность, а черный, S 2 , образует плоскую поверхность, обе имеют жесткую складываемость с 1 степенью резкости. S 1 и S 2 рисунка сгиба накладываются друг на друга на одном листе, чтобы сформировать рисунок сгиба S 1,2 , см. Рис. 1b. Чтобы сделать движение складывания шаблонов S 1 и S 2 независимым, наложение не может быть выполнено произвольно. Многие вершины не изменились от единого паттерна к наложенному. Однако, когда вершины S 1 и S 2 совпадают, образуется объединенная вершина , такая как вершина сгиба с восемью углами V 1 .Согласно принципам кинематики жесткого оригами 23 , эта вершина имеет глубину резкости 5. Точно так же, когда вершина S 1 пересекается линией сгиба S 2 или наоборот, пересеченная вершина образуется, такая как вершина с шестью складками V 2 , с глубиной резкости 3. Таким образом, объединенные и пересекающиеся вершины нарушают жесткую складываемость 1-DOF исходных рисунков и, таким образом, глобальную жесткую складываемость. в комбинированном шаблоне S 1,2 нелегко определить или контролировать.Третий тип новой вершины V 3 появляется в S 1,2 , когда две прямые линии сгиба, по одной из S 1 и S 2 , пересекаются. Здесь они обозначены как вершин перекрестной складки . Кинематический эффект этого типа вершины можно определить следующим образом.
Рисунок 1Наложенные жестко-складываемые узоры.
, в котором сплошными линиями обозначены складки гор, а пунктирными линиями – складки долин.( a ) Жестко-складывающаяся дуга с 1 степенью резкости – рисунок Миуры S 1 и двойной гофрированный рисунок S 2 . ( b ) Шаблоны S 1 и S 2 накладываются на одном листе, образуя узор S 1,2 , в котором V 1 – восьмерка. комбинированная вершина складки, V 2 – вершина пересечения с шестью складками, а V 3 – вершина перекрестной складки с четырьмя складками. (c ) Образцы блоков S 1 и S 2. ( d ) Наложенные блоки со сдвигом размеров. ( e ) Выступающие области S 2 переведены с точностью до S 1 . ( f ) 2 на 2 маленьких S 2 единиц, наложенных на одну S 1 единиц. ( g ) Наложенный узор S 1,2 только с дополнительными вершинами поперечного сгиба и его прототип с двумя независимыми 1-DOF состояниями жесткого складывания, в которых верхние индексы U, M, D и P представляют полностью в разложенном, промежуточном складывающемся, развернутом и полностью упакованном состояниях соответственно.
В жестком оригами грани и линии сгиба эквивалентны жестким панелям и поворотным соединениям соответственно. Поскольку все линии сгиба пересекаются в вершинах, жесткий узор оригами с единственной вершиной кинематически эквивалентен сферической связи, а узор с несколькими вершинами эквивалентен сборке или сети нескольких сферических связей.
Следовательно, кинематические свойства жесткого оригами могут быть получены путем анализа соответствующих сферических связей и сетей с помощью стандартной кинематической теории.Здесь применяется матричный метод Денавита и Хартенберга (DH) 24 , см. Рис. 2a. Оси четырех поворотных шарниров (или линий сгиба) равны z i . Затем координаты DH устанавливаются для каждого соединения i вдоль оси z , где ось x i обычно нормальна для z i и z i – 1 , а ось y i нормальна для x i и z i в соответствии с правилом правой руки.Таким образом, кинематические геометрические параметры определены как a ( i −1) i , расстояние между осями z i −1 и z i , положительное вдоль x i ( a ( i −1) i = 0 для сферических рычагов) и α ( i− 1) i , угол между осями z i −1 и z i , положительно вдоль x i .Кинематическая переменная θ i определяется как вращение между двумя панелями, соединенными сгибом или поворотным соединением z i . Для замкнутой сферической связи, показанной на рис. 2b, необходимое и достаточное условие подвижности получается, когда произведение матриц преобразования равно единичной матрице, то есть
Рис. Соответствующая сферическая тяга 4 R .( a ) Настройка координат DH и кинематических параметров. ( b ) Общая четырехугольная вершина и соответствующая ей сферическая 4 рычажная связь R , отмеченная кинематическими осями шарнира z i , геометрические параметры α ( i− 1) i и переменные вращения θ i . ( c ) Вершина поперечного сгиба и соответствующая кинематическая модель. ( d ) Режим складывания вершины поперечного сгиба с траекторией θ 2 = θ 4 = 0, θ 1 = θ 3 .( e ) Режим складывания вершины поперечного сгиба с траекторией, θ 2 = θ 4 .
, в котором, Q i ( i +1) – это матрица преобразования из i -й системы координат на стыке i в ( i +1) -й систему координат на стык ( i +1), т.е.
В рамках этой структуры можно получить вращение линий сгиба. Тем не менее, здесь наше внимание сосредоточено на вершине поперечного сгиба, которую можно кинематически рассматривать как вершину с четырьмя сгибами, в которой чередующиеся пары линий сгиба коллинеарны и имеют одинаковую полярность.Соответствующая ему форма связи показана на рис. 2c. Кинематические геометрические параметры этой связи равны
, где обе линии перегиба 1 и 3 являются либо горными складками (0 < θ < π ), либо долинными складками (- π < θ <0), поскольку являются линиями сгиба 2 и 4. Подставив (3) в условие замыкания (1), мы можем получить уравнение кинематического замыкания рычажного механизма на рис. 2c как
или
, что указывает на то, что жесткий узор оригами на кресте вершина складки обычно имеет 1-степень свободы, но в развернутой конфигурации θ 1 = θ 2 = θ 3 = θ 4 = 0, кинематическая бифуркация существует с двумя возможные пути движения, см. рис.2г, эл. Однако такое поведение бифуркации не будет мешать складыванию рисунка оригами и действительно может быть использовано для практической пользы при наложении рисунков оригами. Например, на фиг. 1g показан наложенный узор, который имеет только вершины поперечного сгиба, то есть не имеет пересекающихся или комбинированных вершин. Приведение в действие S 1 ограничит все вершины поперечного сгиба одним из двух путей, указанных в уравнениях (4), в то время как другой путь останется неактивным.Шаблон S 1,2 может независимо складываться между каждым состоянием S 1 или S 2 , как показано в прототипе. Таким образом, мы можем сделать вывод, что если шаблоны оригами наложены так, что в объединенный узор добавляются только вершины перекрестного сгиба, кинематическая независимость между состояниями и подвижность 1-DOF сохраняются.
Чтобы гарантировать, что все новые пересечения в наложенных узорах оригами являются вершинами перекрестного сгиба, мы можем рассмотреть метод наложения элементов узора.Для шаблона arc-Miura, S 1 на рис. 1a, есть блоки 2 на 3, один из которых показан красным на рис. 1c с размерами a m и b м . Для рисунка с двойным гофром, S 2 на рис. 1a, есть блоки 2 на 2, один из которых показан черным на рис. 1c с размерами a d и b д . Если блоки накладываются друг на друга, как показано на рис.1d легко увидеть, что в наложенном шаблоне нет комбинированных или пересекающихся вершин, а добавлены только вершины перекрестной складки. Нависающие области одного состояния могут быть смещены в обоих направлениях, чтобы гарантировать отсутствие объединенных или пересекающихся вершин, генерируемых при мозаичной мозаике, как показано на рис. 1e. Тогда, если размеры обоих блоков удовлетворяют a m = ka d (или a d = ka m 909 b14) м = фунтов d , (или b d = фунтов m ), где k и l – целые числа 909 наложенные блоки могут быть выполнены для создания более крупного рисунка оригами с присутствующими только вершинами поперечного сгиба.Примеры k = l = 1 на рис. 1e и k = l = 2 на рис. 1f могут быть объединены в мозаику в более крупный узор оригами, такой как приведенный на рис. 1g и SI Video 1.
Компактное складывание неплоско-складываемых структур
Существует очень большое количество жестко-складываемых узоров с 1 степенью резкости, которые можно объединить на одном листе с помощью описанных выше методов. Вместо того, чтобы просто комбинировать известные состояния 1-DOF, более полезно рассмотреть, как вторичные шаблоны могут быть объединены с первичным шаблоном для разработки приложений с расширенной функциональностью.Это обсуждается в контексте конкретных примеров следующим образом.
Укрытие-гармошка с распределенной рамкой с 1 степенью резкости 25 показано на рис. 3a, с почти плоско сложенными элементами каркаса, разделенными дистанционными панелями. В развернутом состоянии S 1 D элементы каркаса придают укрытию высокую структурную жесткость, но не позволяют укрытию достичь компактного упакованного состояния. Это критическая слабость для развертываемой структуры, которую почти всегда требуется упаковать для транспортировки.Второй шаблон, Miura-ori с 1 степенью резкости, показанный на рис. 3b, имеет движение складывания в плоскости, которое никогда не может самопересекаться во время складывания, и достигает компактного плоского сложенного состояния S 2 P с кубической границей объема.
Рисунок 3Складной укрытие оригами с двумя независимыми состояниями.
( a ) Шаблон сгиба S 1 и сложенная конфигурация укрытия. ( b ) Модель Miura-ori S 2 и его упакованная конфигурация.( c ) Шаблоны S 1 черного цвета и S 2 красного цвета накладываются друг на друга, образуя узор S 1,2 , с независимым жестким движением между состояниями убежища S 1 D и состояние пакета S 2 P . ( d ) Укрытие из толстых панелей, основанное на наложенных узорах Arc и Miura-ori, с жестким движением между двумя независимыми состояниями.
Наложение узоров позволит упакованной конфигурации S 2 устранить ограничение упаковки S 1 . Одна такая комбинация S 1,2 показана на фиг. 3c, которая имеет необходимые условия для независимой жесткой складываемости 1-DOF, то есть только вершины поперечного сгиба вводятся во время наложения рисунка. Гибкость дизайна вносится в наложенный рисунок, который требует дальнейшего изучения. S 1 задается семью независимыми параметрами управления: угол сектора φ , длина стороны a и b , ширина распорной пластины w p , угол сгиба η A и количество блоков мозаики по осям x и y , M и N соответственно. S 2 задается аналогично, но без параметра ширины распорной пластины и поэтому имеет шесть независимых параметров управления. Предполагая, что S 1 является базовым шаблоном, гибкость проектирования в спецификации S 2 в основном сохраняется, при этом четыре из шести параметров остаются свободными после применения двух ограничений длины единицы тесселяции.
Полномасштабный прототип шаблона сгиба, показанный на рис. 3c и SI Video 2, был сконструирован из экструдированного гофрированного полипропиленового листового материала размером 2400 мм × 3600 мм × 3 мм.Для сжатия листа по линиям сгиба использовался нагретый валик шириной 2 мм, а сложенное состояние достигалось сгибанием вручную тремя людьми. Как предсказано кинематическим анализом, бифуркация в развернутом состоянии не прерывала движение складывания ни в одном из состояний после того, как были задействованы складки в конкретном состоянии. Хорошее соответствие и независимая складываемость видны между предсказанными и прототипными сложенными формами на S 1 D и S 2 P .
Переход к структурным приложениям геометрии оригами также требует рассмотрения толстых панелей, а не панелей нулевой толщины, с комплексным кинематическим синтезом для жесткого оригами из толстых панелей, представленных в исх. 26. При изменении толщины листа от нулевой до ненулевой определяется физическая полярность линий сгиба, и поэтому намного легче восстановить оригами в полностью развернутом состоянии и, таким образом, перейти между состояниями. Многоэтажный укрытие-гармошка из толстых панелей было построено, как показано на рис.3d и SI Video 3 с наложенным рисунком складки, созданным с помощью методов, описанных выше. Как и в случае с нулевой толщиной, вершины поперечного сгиба в модели с толстой панелью могут поддерживать подвижность 1-DOF для каждого встроенного шаблона, а прототип демонстрирует плавный переход между обоими независимыми состояниями.
Последовательное сворачивание наложенных шаблонов
Хотя предыдущие наложенные шаблоны могут реализовывать преобразование между встроенными шаблонами, можно видеть, что все показанные преобразования состояний осуществлялись через развернутую конфигурацию, то есть независимая мобильность следовала за процессом “свертывания” S 1 – развернуть – сложить S 2 ‘.Однако существуют определенные специальные наложенные шаблоны, которые могут напрямую преобразовываться между состояниями, то есть преобразование «сгиб S 1 – сгиб S 2 », которое пропускает развернутую конфигурацию.
Наложенный узор с квадратным скручиванием и встроенным узором Миура-ори может быть получен, следуя процессу наложения, описанному ранее. Однако модифицированный процесс позволяет преобразование между состояниями. Схема скрутки квадрата с углом сектора θ и длиной квадрата c показана на рис.4а. Он имеет модифицированное граничное условие с длинами сторон a и b и углом сектора φ , показанным черным цветом, так что в сложенном состоянии его сложенная конфигурация точно соответствует границе рисунка Miura-ori, как показано на рис. . 4d. Рисунок Miura-ori с углом сектора φ , показанный красным, может быть, таким образом, наложен на сложенную конфигурацию квадратного скручивания и впоследствии позволяет выполнить второй этап складывания в рисунок Miura-ori. Преобразование между состояниями позволяет получить гораздо более компактный конечный пакет.Коэффициент площадного сгиба первого шага сгиба в сложенном состоянии квадратного скрученного шаблона составляет
Рис. 4Последовательное складывание оригами.
( a ) Наложенный узор квадратного скручивания и Миуры с измененным граничным условием для разрешения преобразования между состояниями. ( b ) Наложенный узор Миура-ори и узор двойного гофра. ( c ) Наложенный узор из двух узоров квадратной скрутки. ( d ) Последовательность складывания рисунка в ( a ).( e ) Две последовательности складывания рисунка в ( b ) с различными окончательными конфигурациями. ( f ) Две последовательности складывания рисунка в ( c ) с одинаковой окончательной конфигурацией.
, а узор Миура-ори –
Таким образом, общий коэффициент складывания наложенного узора составляет
Для наложенного узора на рис. 4a, с θ = 45 °, c = 27,0 мм, φ = 70 °, a = 92,2 мм, b = 82.8 мм, коэффициент двухступенчатого складывания составляет γ s = 0,30 и γ м = 0,16 соответственно. А общий коэффициент складывания по площади γ s + м составляет 0,05. Возвращаясь к наложенному разложенному состоянию, дополнительные линии сгиба рисунка Miura-ori создаются из-за проецирования рисунка Miura-ori «сквозь» сложенные квадратные скрученные панели. Прототип наложенного рисунка и его полная последовательность складывания показаны на рис.4d и SI Video 4.
На рисунке 4b показан узор Миура-ори с углом сектора φ и длинами сторон a и b , наложенный на двойной гофрированный элемент, с углом сектора β , углом параллелограмма α и длины сторон c и d . Существуют две допустимые последовательности складывания, каждая из которых заканчивается полностью сложенным Miura-ori, как показано на рис. 4e и SI Video 5. Miura-ori можно сложить прямо за один шаг или косвенно за два шага с первый шаг – сложенное состояние двойного гофрированного рисунка.Для непрямого случая определенные линии сгиба Miura-ori меняют свою полярность на втором этапе сгиба, показанном синим цветом, из-за перекрытия линий сгиба в состоянии двойного гофра. Для обеспечения перекрытия линий сгиба в шаблоне Miura-ori после складывания двойного гофрированного рисунка пересекающиеся линии сгиба должны быть перпендикулярны друг другу. Перекрывающиеся линии сгиба уменьшают эффективную длину стороны непрямой конфигурации Miura, поэтому конечный размер упаковки в непрямом случае намного меньше.Коэффициент площадного складывания прямого футляра составляет
, а коэффициент площадного складывания непрямого футляра составляет
с
для первого шага складывания с двойным рифлением и
для второго шага складывания Miura-ori. Для наложенного рисунка на рис. 4b, с φ = 70 °, a = 102,5 мм, b = 77,9 мм, α = 70 °, β = 28 °, c = 35,4 мм, d = 33,0 мм, коэффициент площадного сгибания первой последовательности сгибания равен, а общий коэффициент площадного сгибания второй последовательности складывания составляет.
Наконец, на рис. 4c показан наложенный узор с двумя встроенными узорами квадратной скрутки. Каждый квадратный узор закрутки имеет одинаковый угол сектора θ и длину квадрата c , но с разной длиной стороны: a для черного и 2 a для красного. Он снова имеет две допустимые последовательности сворачивания, каждая из которых состоит из двух этапов: либо сначала складывание красного квадрата, затем черного на одну секунду, либо наоборот, как показано на рис. 4f и SI Video 6. В отличие от предыдущего примера. , обе последовательности сворачиваются в один и тот же конечный квадрат, несмотря на различную сложенную конфигурацию на первом этапе сворачивания двух последовательностей.Общий коэффициент площадного складывания первой последовательности складывания составляет
с
И общий коэффициент площадного сгиба второй последовательности складывания составляет
с
Для наложенного рисунка на рис. 4c, с θ = 45 °, a = 145,3 мм, c = 41,0 мм, общий коэффициент площадного сгибания первой последовательности сгибания составляет с для первого шага сгиба и для второго. Общий коэффициент складывания по площади для второй последовательности также составляет с для первого этапа складывания и для второго.Последовательность складывания может быть определена путем управления порядком, в котором сгибаются синие линии сгиба, показанные кружком на фиг. 4f. Например, если синие линии сгиба, которые коллинеарны черным линиям, остаются коллинеарными во время первого этапа сгиба, то сначала сгибается черный квадратный образец скручивания, а второй – красный образец скручивания, и наоборот.
Контуры патологии – Себорейный кератоз
Доброкачественные (немеланотические) эпидермальные опухоли или опухолевидные образования
Себорейный кератоз
Тема завершена: 1 июня 2016 г.
Незначительные изменения: 20 сентября 2021 г.
Авторские права: 2001-2021, PathologyOutlines.com, Inc.
Поиск в PubMed: Себорейный кератоз [название]
просмотров страниц в 2020 г .: 54,437
просмотров страниц в 2021 г. по настоящее время: 52,324
Цитируйте эту страницу: Элвуд Х. Себорейный кератоз. Сайт PathologyOutlines.com. https://www.pathologyoutlines.com/topic/skintumornonmelanocyticsk.html. По состоянию на 25 сентября 2021 г.
Определение / общее
- Обычное доброкачественное образование, развивающееся у людей среднего и пожилого возраста, всех рас и полов
Клинические особенности
- Одиночное или множественное резко очерченное пигментное поражение, которое выступает над поверхностью кожи
- Прилипает к коже
- Мягкая, коричнево-черная, «жирная» поверхность.
- Размер от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров
- Может встречаться где угодно, кроме ладоней и подошв.
- Обычно на стволе
- Внезапное появление или увеличение количества и размера себорейных кератозов, связанных с внутренним злокачественным новообразованием
- Паранеопластический феномен, обычно связанный со злокачественным новообразованием желудочно-кишечного тракта.
- История болезни: мужчина 65 лет со знаком Leser-Trélat (N Engl J Med 2007; 356: 2184)
Клинические изображения
Изображения, размещенные на других серверах:
Разные изображения
Знак Leser-Trélat
Лечение
- Поверхностный выскабливание, замораживание, иссечение
Микроскопическое (гистологическое) описание
- Акантотические пролиферации малых кубовидных кератиноцитов без цитологической атипии
- Обычно имеет «роговые псевдокисты» (круглые кисты рыхлого кератина внутри очага поражения).
- Строчный знак: поражение распространяется на одинаковую глубину, и можно провести горизонтальную линию, параллельную поверхности эпидермиса, лежащей под поражением
- Гистологические паттерны: существует множество гистологических паттернов или вариантов себорейного кератоза, которые не имеют клинического значения.
- Acanthotic : наиболее распространен; округлая бородавчатая поверхность, толстый слой базальных клеток с примесью кист псевдорога
- Клональный : внутриэпидермальная пролиферация кератиноцитов, может иметь эффект Борста-Ядассона (внутриэпидермальные гнезда базалоидных к эпителиоидным клеткам), роговые псевдоцисты обычно отсутствуют
- Плоский / макулярный : едва выступает над прилегающим эпидермисом
- Гиперкератоз : выраженный гиперортокератоз с бородавчатым папилломатозом; может образовывать кожный рог
- Раздраженный : выраженная плоскоклеточная метаплазия с обильной эозинофильной цитоплазмой и мутовчатыми чешуйками; часто митотические фигуры и паракератоз
- Ретикулят / аденоид : тонкие анастомозирующие нити базалоидных клеток, выходящие из эпидермиса
- Может иметь смесь рисунков или другие рисунки
- Злокачественное изменение редко, но иногда задокументировано – чаще встречается столкновение опухоли между новообразованием и себорейным кератозом
Микроскопические (гистологические) изображения
Дифференциальный диагноз
- Составной или внутрикожный меланоцитарный невус: на его поверхности могут быть изменения, похожие на себорейный кератоз, но также имеются скопления меланоцитов по всей дерме
- Condyloma acuminatum: может напоминать себорейный кератоз на коже половых органов; клинические данные и исследования ВПЧ могут быть полезны
- Эпидермальный невус: может выглядеть идентичным; рассмотрите этот диагноз при поражении, напоминающем себорейный кератоз, но у молодого пациента
- Hidroacanthoma simplex : см. Eccrine poroma; на первый взгляд может напоминать себорейный кератоз; ищите рудиментарное образование протока или интрацитоплазматическое просветление, гнезда более мелких базалоидных кубовидных клеток
- Плоскоклеточный рак: плоскоклеточная атипия на всю толщину, атипичные митозы
- Verruca vulgaris: гипергранулез, уровни паракератоза, расширенные сосочковые кровеносные сосуды, внутрикорнеальное кровоизлияние; некоторые доброкачественные образования имеют промежуточные перекрывающиеся черты бородавки обыкновенной и себорейного кератоза, и их можно назвать «бородавчатый или веррукоидный кератоз».
(PDF) Видеть галактики толстыми и тонкими.IV. Наложенные спиральные галактики NGC 3314
, включая пылевую полосу 4 на рис. 6 и детали
, видимые к северу от нее только в свете спирального рукава переднего плана
. Для пространственно ограниченной пыли,
, мы использовали версию Iimage
с медианным окном (в частности, результат деления изображения на
-изображение со средней фильтрацией с окном 5,0 дюймов), чтобы определить
относительного интенсивность света, полученного в каждой точке
, и сравнивали эти значения с B − I
цветов пиксель за пикселем.Гистограммы относительной интенсивности
I показали, что пыль с задней подсветкой имеет много
пикселей со значениями всего 0,3, в то время как пылевые полосы без
с задней подсветкой не имеют значений ниже 0,75, как
предсказывало для тонкой полосы пыли. Сопоставимое покрытие –
долей достигается, например, при 0,4 для
корпуса с подсветкой и 0,65 для арматуры без подсветки
eas. Точно так же относительный наклон интенсивности-цвета на
намного круче для полосы без задней подсветки, так что
– это изменения в передаче B-Iat 0.75 имеют величину
0,08 и 0,20 для областей с задней подсветкой и
без задней подсветки соответственно. По крайней мере, в re-
gions, поддающихся этому тесту, большая часть пыли
должна быть хорошо сконцентрирована на объединительной плате диска.
6. Выводы
Мы использовали несколько методов для измерения поглощения
в NGC 3314A, используя заднюю подсветку
, предоставленную NGC 3314B. Такие результаты должны быть на
более надежными, чем результаты моделирования
поглощения галактикой ее собственного излучения, и, конечно же, в
корпоративных очень разных предположениях и источниках
ошибок.
Комбинируя результаты дифференциального поглощения
измерений в пылевых полосах, избыток цвета в межполосных областях
, яркость Hαповерхности проходящего света диска
и цвет I − K света от заднего ядра –
основного ядра, мы видим согласованная картина вымирания пыли
в этой спирали. При преобразовании в AB для удобства
и без поправки на наклон диска
, затухание по существу равно нулю вне –
сторона 0.7 R25, за исключением изолированных и хорошо определенных скоплений пыли
, наиболее плотные разрешенные области которых достигают
AB = 0,4. Внутри этого радиуса межрукавная оловянность ex-
увеличивается примерно на ∆AB = 0,12 на кпк, а
чередующихся пыльных рукавов могут включать области с высокой непрозрачностью
AB> 1. В самых внутренних нескольких сотнях ПК,
, даже самые прозрачные области между полосами пыли
показывают AB≈7, а есть пыльные рукава с
AB> 8,2. Эти значения соответствуют линиям зрения
на всем протяжении диска, и, таким образом,
как минимум вдвое превышают эффективное поглощение по отношению к любому конкретному компоненту галактики
, выраженному
в его собственном убегающем свете.Для расчетов, таких как
вероятностей поглощения света QSO, хорошее приближение
состоит в том, что пропускание возрастает lin-
раньше с радиусом от центра, достигая единицы
примерно при 0,7R25 в синем свете.
Пыль в отдельных рукавах демонстрирует покраснение.
Поведение в целом соответствует галактической пыли,
, что, вероятно, и следовало ожидать для достаточно ярких спиралей
. Подходит по χ2 к двухцветным траекториям покраснения.
точек дают значения для параметра R 2.9–5.1,
с большим средним по обоим данным, скорректированным
для максимального света переднего плана и нескорректированным
R = 3,5 ± 0,3 с использованием стандартного отклонения среднего
.
На одном спиральном плече видны сопоставимые пылевые комплексы
как в областях с подсветкой, так и без нее.
Поведение интенсивности цвета в этих областях позволяет предположить, что
пыль более сильно сконцентрирована в плоскости диска, чем свет звезд, как обнаружено в
Млечный Путь и несколько внешних спутников, видимых с ребра
.рала.
Мы благодарны за усилия и сотрудничество команде Hubble Heritage, особенно Лизе
Frattare, в создании набора данных
значительной научной, а также эстетической ценности, в частности
, совпадающего с указанием и ориентация двух наборов данных
так точно. Рон Бута любезно предоставил программное обеспечение
, которое значительно ускорило наше новое определение параметров ориентации этих галактик.
Мы благодарим Барбару Куноу за предоставление некоторых из
ее данных о профилях B − Icolor перед публикацией
. Работа поддержана грантом NASA HST
GO-06438.01-95A. Рецензент сделал несколько предложений
, которые улучшили ясность нашего сообщения до
, что мы и читатели ценим.
ССЫЛКИ
Aguerri, J. A. L., Varela, A. M., Prieto, M., &
Munoz-Tunon, C. 2000, AJ, 119, 1638
Barden, S.К., Сойер, Д. Г. и Ханикатт, Р. К.
1998, Proc. SPIE, 3355, 892
Cunow, B. 1998, A&AS, 129, 593
Domingue, DL, Keel, WC, Ryder, SD, &
White, RE, III, 1999, AJ, 118, 1542
10
Разломные структуры, наложенные гляциотектоническими комплексами, интерпретированные с помощью сейсмических разрезов высокого разрешения и скважин вдоль западного берега Эсрум-Сё, северо-восток Зеландии, Дания
192 · Бюллетень Геологического общества Дании
Эрлстрем, М., Boldreel, LO, Lindström, S., Kristensen, L.,
Mathiesen, A., Andersen, MS, Kamla, E. & Nielsen, LH
2018. Стратиграфия и геотермическая оценка мезозойских резервуаров песчаника
в Бассейн Эресунн – проиллюстрирован данными скважин и сейсмическими профилями
. Бюллетень геологического общества
Дании 66, 123–149.
Фоссен, Х. 2010: Структурная геология. Cambridge Univer-
sity Press, Кембридж, Великобритания, 463 стр.https://doi.org/10.1017/
cbo9780511777806
Хардинг, Т.П. 1974: Нефтяные ловушки связаны с неисправностями гаечного ключа
. Американская ассоциация геологов-нефтяников Bul-
letin 58, 1290–1304. https://doi.org/10.1306/83D-16C7-
11D7-8645000102C1865D
Houmark-Nielsen, M. 1987: Стратиграфия плейстоцена и гла-
cial история центральной части Дании. Бюллетень
Геологического общества Дании 36, 1–189.
Houmark-Nielsen, M. 1990: Стратиграфия позднего ледника и структура оледенения
в восточной части Дании. Lundqua Report 32,
31–34. Лундский университет, Швеция.
Houmark-Nielsen, M. 1999: Литостратия вейхзельских ледниковых и интерстадиальных отложений
в Дании. Бюллетень
Геологического общества Дании 46, 101–114.
Houmark-Nielsen, M. 2003: Подпись и время ледникового потока Катте-
gat: начало последовательности последнего ледникового максимума
на юго-западной окраине Скандинавского ледяного щита.
Диаметр отверстия 32, 227–241. ht tps: //doi.o rg / 10.1111 / j.150 2-38 85.200 3.
tb01439.x
Houmark-Nielsen, M. 2010: Объем, возраст и динамика оледенений Ma-
изотопной стадии 3 в бассейне юго-западной Балтики
. Борей 39, 343–359. https://doi.org/10.1111/j.1502-
3885.2009.00136.x
Houmark-Nielsen, M. & Kjr, K.H. 2003: Юго-западная Скандинавия –
Навия, 40–15 тыс. Лет назад: палеогеографические и экологические
изменения.Journal of Quaternary Science 18, 769–786. https: //
doi.org/10.1002/jqs.802
Håkansson, E. & Pedersen, S.A.S. 1992: Геологиск Корт более
den Danske Undergrund 1: 500 000. Копенгаген: Варв
публикация карты.
Камла Э., Болдрил Л.О. И Педерсен, С.А.С. 2014: Погружение
и динамика инверсии вдоль Грено-Хельсинского разлома
зоныво время мезозойского тектонического развития южной части
Каттегат, Дания.Стендовая презентация в: Геометрия и
Рост нормальных разломов, Геологическое общество, Берлингтон
Хаус, Лондон, 23–25 июня 2014 г., тезисы, 249–250.
Конради, П. Б. 1992: De marine kvartære aflejringer i Esrum-
dalen. Dansk Geologisk Forening, Årsskrift на 1990–91,
111–115.
Krüger, J. 2006: Nutidens Landsk ab. В: Lars en, G. (ed.), Nature n
i Danmark: Geologien, 361–394. Гильдендал, Копенгаген.
Ларсен, Г., Йоргенсен, Ф.Х. и Пришолм, С. 1977: Стратиграфия, структура и происхождение ледниковых отложений
в районе Раннерс
, восточная Ютландия. Danmarks Geologiske Undersøgelse,
II. Række 111, 36 с.
Lykke-Andersen, A.-L. 1987: Поздний заальянский, эемский
и вейксельский морской ряд в Норре Люнгби,
аппарели для гляциотектонических надвигов во время оледенений
в позднечетвертичное, вайхзелевское время.
Два гляциодинамических события сформировали гляциотектонический комплекс
: первое включает гляциодинамическую последовательность Gravervang
и связано с наступлением ледяного покрова Норвегии
лет назад примерно на 28 тыс. Порядок
и связан с наступлением шведского льда
около 23 тыс. Л.н.
Благодарности
Благодарим за разрешение на использование грузовика Vibro-seis
Орхусского университета.Кроме того, мы хотели бы поблагодарить команду людей
, которые помогли собрать вибросейсмические данные: Эмма Халд
Болдриль, Ирена Арберг Йоэнсен и Вигдис Луиза
Йонсдоттир. Рецензенты и редактор L.M. Larsen
благодарим за конструктивные комментарии и предложения, которые привели к улучшению рукописи.
Ссылки
Adrielsson, L. 1984: литостратиграфия Вайкселя и ледниковые условия
среды в районе Вен-Глумслов, Южная Швеция.
Лундский университет, факультет четвертичной геологии. Lun-
dqua Thesis 16, 120 pp.
Bendixen, C., Lamb, R.M., Huuse, M., Boldreel, L.O., Jensen, J.B.
& Clausen, O.R. 2017: Свидетельства наличия заземленного ледникового щита в
центральной части Северного моря во время раннего среднего плейстоцена
Донское оледенение. Журнал Геологического общества 175 (2),
291–307. ht tps: //doi.org/10.1144/jgs2017–073
Бинзер, К. и Сток Марр, Дж.1994: Предварительный квартал на поверхности –
, Дания. Геологическая служба Дании, Карта
серии 44, 10 стр. + 1 лист карты масштабом 1: 500 000, 2 вкладыша.
Брандес, К. и Ле Херон, Д. 2010: Гляциотектоническая деформация
четвертичных отложений в результате складчатости распространения разломов. Про-
ведомости геологов 121, 270–280. https: //
doi.org/10.1016/j.pgeola.2010.03.001
Брандес, К., Штеффен, Х., Sanderse n, PBE, Wu, P. & Winsem ann,
J. 2018: Ледниковые разломы вдоль северо-западного сегмента
зоны Sorgenfrei-Tornquist, северная Дания: Implica-
tions for neotectonics and Lateglacial fault- связанный бассейн
пласт. Quater nary Science Reviews 189, 149–168. https: //
doi.org/10.1016/j.quasc irev.2018.03.036
Элерс, Дж., Эйсманн, Л. Липпстреу, Л., Стефан, Х.-Дж. & Wansa S.
2004: плейстоценовые оледенения Северной Германии.В Ehlers,
J. & Gibbard, P.L. (ред.): Четвертичные оледенения – Экстент
и хронология, Часть 1: Европа. Развитие Qua-
ternary Science, 2a, 135–146. https://doi.org/10.1016/s1571-
0866 (04) 80064-2
Управление областями интереса (ROI) и аннотирование изображений
Теперь, когда вы являетесь экспертом в выборе инструментов, вам может быть интересно, что вы можете сделать с этими новыми знаниями. В дни 4 и 5 вы будете моделировать рабочий процесс профессионального исследовательского проекта, связанный с изменениями ледяного покрова Арктики с течением времени.Целью исследования является измерение и графическое отображение изменений среднемесячной протяженности морского льда в Арктике за период в несколько лет и для нескольких конкретных регионов исследования. Возможно, вы уже знакомы с данными, используемыми в расследовании, но рабочий процесс будет сильно отличаться от того, что вы, возможно, делали в прошлом. Он будет зависеть от очень мощного организационного инструмента, встроенного в ImageJ, который называется ROI Manager . Как вы помните, ROI расшифровывается как «Region Of Interest» – просто причудливое название для выбора.
Перед тем, как начать работать с ROI Manager, полезно знать о некоторых других вещах, которые вы можете сделать для управления выборками (ROI).
Подменю выбора
Ряд полезных функций, связанных с выбором, находится в Правка & gt; Выбор подменю .
Используйте изображение Пасадены, чтобы сделать выбор, а затем посмотрите, что делает каждое из этих манипуляций с рентабельностью инвестиций:
- Подогнать сплайн – Подгоняет кривую кубического сплайна к выбранному полигону или полилинии (сегментированной линии).
- Подогнать окружность – Подгоняет окружность к многоточечной, сегментированной линии, углу или выбранной области. В замкнутых формах круг имеет ту же площадь и центр тяжести (центр), что и исходное выделение.
- Подогнать эллипс – заменяет выделенную область эллипсом наилучшего вписывания. Эллипс будет иметь ту же площадь, ориентацию и центроид, что и исходное выделение.
- Выпуклая оболочка – заменяет многоугольник или выделение от руки его выпуклой оболочкой.Представьте себе рисование многоугольника на доске, забивание гвоздями в каждой вершине и обмотку гвоздей резинкой. Форма многоугольника, образованная резинкой, представляет собой выпуклый корпус.
- Сделать инверсным – Создает инверсное выделение. Пиксели, которые были за пределами выделения, теперь все внутри выделения. Это очень полезно, когда вы хотите измерить пиксели в дополнительных областях изображения. (Например, зеленый или не зеленый. Выберите зеленые пиксели, затем выберите Сделать инверсией , чтобы выбрать не зеленые пиксели.)
- Создать выделение – Создает выделение из изображения с пороговым значением.
- Создать маску – Создает новое 8-битное изображение под названием «Маска», пиксели которого имеют значение 255 внутри выделения и 0 вне выделения.
- Свойства – открывает диалоговое окно, в котором можно установить цвет обводки (линии), цвет заливки и ширину контура выделения. Доступные цвета для выбора: черный, белый, голубой, пурпурный, желтый, красный, зеленый, синий и оранжевый.
- Повернуть – Поворачивает выделенную область на указанное количество градусов.
- Увеличить – Увеличивает (расширяет) выделение на указанное количество пикселей. Положительные значения увеличивают выделение, а отрицательные – меньше.
- Сделать полосу – берет выделенную область и создает полосу по периметру с указанным числом пикселей в ширину. Например, если вы выберете круг, а затем выберите «Создать полосу», выделение будет напоминать пончик (Ооо!)
- Укажите – открывает диалоговое окно, в котором можно указать высоту, ширину и расположение прямоугольного или овального выделения.
- Выпрямить – Выпрямление изогнутых выделений, сделанных с помощью инструмента выделения сегментированных линий.
- Откройте образец изображения NileBend.
- Используйте инструмент сегментированной линии, чтобы проследить маршрут реки.
- Выбрать Выбор & gt; Выпрямите (и удивитесь).
- В ограничивающую рамку – преобразует непрямоугольное выделение в наименьшее прямоугольное выделение, которое полностью содержало бы исходное выделение.
- Линия в область – преобразует выделенную линию шириной более одного пикселя в очерченный контур.
- Площадь в линию – Преобразует выделенную область в выделенную линию, удаляя последний завершенный сегмент при выборе.
Менеджер по окупаемости
Менеджер ROI (Region Of Interest) – удобная утилита, которая не только помогает вам сохранять и отслеживать различные выбранные регионы, но и включает в себя мощные операции над наборами (объединение, пересечение и т. Д.)), которые могут выполнять сложные и утомительные задачи за пару кликов. У вас не будет времени тщательно изучить все его возможности, но вы должны получить представление о том, на что способен ROI Manager.
- Все еще работая с аэрофотоснимком Пасадены, увеличьте масштаб здания, показанного здесь.
Если вы хотите выделить контур этого здания, вы можете сделать это как составное выделение, сложив вместе выделения, сделанные с помощью инструментов прямоугольника и круга, что потребовало бы нажатия и отпускания клавиш-модификаторов в нужное время, иначе вы его испортите и придется начинать заново.Звучит весело, правда? Это идеальная задача для выполнения с помощью ROI Manager. - Используйте инструмент прямоугольного выделения, чтобы выбрать большую прямоугольную секцию слева.
- Выберите Правка & gt; Выбор & gt; Добавьте в Manager или воспользуйтесь его сочетанием клавиш. Откроется окно ROI Manager, в котором перечислены только что сделанные вами выборы с серийным номером.
- Щелкните в любом месте за пределами прямоугольника выделения на изображении, чтобы отменить прямоугольное выделение.
- В окне ROI Manager щелкните серийный номер выбора в левом столбце. Вуаля – выбор не пропал, он просто управляется!
- Серийный номер не очень полезен для идентификации выбора, поэтому нажмите кнопку Переименовать в окне ROI Manager и дайте выделению броское имя, например «Прямоугольник 1».
- Используя инструмент «Прямоугольник», выберите другую большую прямоугольную секцию наверху. Убедитесь, что нижний край доходит до точки, где начинается изогнутая внешняя стена.
- Добавьте второй выбор в ROI Manager и назовите его Rectangle 2.
- Сделайте третью прямоугольную область выделения, чтобы соединить эти две части здания вместе. Убедитесь, что это выделение немного перекрывает области, покрытые двумя другими. Добавьте этот выбор в ROI Manager и переименуйте его.
- Сделайте круговое выделение круглой части здания, выбирая из центра меньшего круга на крыше.(Используйте клавиши-модификаторы, чтобы выбрать круг из центра!) Добавьте выделение в ROI Manager и переименуйте его.
- В Менеджере ROI щелкните по списку слева и посмотрите, как загорается каждая из четырех областей ROI.
- Мы хотим выбрать сразу все здание. Перетащите список вниз или щелкните, удерживая нажатой клавишу «Shift», чтобы выбрать все четыре названные области интереса. На изображении активным будет только один. Если вы отметите опцию Show All внизу окна ROI Manager, появятся все четыре ROI.
- Чтобы объединить четыре выбора в один, нажмите кнопку More в нижней части ROI Manager и выберите опцию Or (Combine) во всплывающем меню.
- Снимите флажок Показать все . Теперь вы должны увидеть единый контур вокруг здания.
- Нажмите кнопку Добавить , чтобы добавить этот новый выбор в ROI Manager и переименовать его. Если вам не нужны четыре меньших выбора, вы можете удалить их из ROI Manager.Просто выделите и нажмите Удалить .
- Теперь вы можете делать с этим выделением все, что захотите – использовать его для рисования контура здания, измерения площади крыши, сохранения файла ROI ( Открыть, и Сохранить, находятся во всплывающем меню Подробнее ), перенести ROI на другое изображение и многое другое.
- Если вы хотите попробовать загрузить и открыть файл ROI в ImageJ, вот тот, который создан для этого упражнения. Рентабельность инвестиций в проектирование здания (ZIP-архив, 397 байт, июль, 2011 г.)
Аннотация изображения
Аннотация – это процесс добавления (рисования) точек, линий, стрелок, фигур и текста на изображениях для идентификации важных функций или предоставления дополнительной информации об изображении.Есть два основных типа аннотаций – деструктивные и неразрушающие.
Разрушающая аннотация
Разрушающая аннотация названа в честь того, что вы рисуете прямо на изображении. Другими словами, вы заменяете исходные данные пикселей новыми значениями пикселей, которые представляют цвета добавляемых вами графических элементов. Это нормально для любой работы, когда вам не нужно обращаться к исходным данным изображения. Совет: всегда работайте над копией изображения и храните оригинал или нетронутую копию в надежном месте.Деструктивную аннотацию нельзя отменить.
Для каждой точки, линии, стрелки или фигуры, которую вы хотите добавить:
- Сделать выбор
- Чтобы установить цвет рисунка, дважды щелкните инструмент выбора цвета на панели инструментов ImageJ и выберите цвет переднего плана.
- Чтобы задать ширину выделенной линии, выберите Правка & gt; Параметры & gt; Ширина линии .
- Выберите Правка & gt; Нарисуйте , чтобы нарисовать точки, линию или контур фигуры указанного цвета и ширины.
- Выберите Правка & gt; Залейте , чтобы залить выделенные области цветом переднего плана.
- Выберите Правка & gt; Очистите , чтобы залить выделение цветом фона, который обычно белый.
Для добавления текстовых аннотаций.
- Дважды щелкните инструмент «Текст», чтобы открыть диалоговое окно параметров шрифта:
- Задайте параметры шрифта, размера, стиля и сглаживания.
- Текст рисуется основным цветом.При необходимости установите цвет текста. (Совет: цвет переднего плана – это цвет, который отображается на значке пипетки для кнопки выбора цвета на панели инструментов.)
- Щелкните изображение, на котором вы хотите разместить текст (это не обязательно, вы можете переместить выделение текста в любое место в любое время, пока выделение остается активным. Вы даже можете изменить настройки шрифта и цвет .)
- Когда текстовый элемент будет таким, каким вы хотите, выберите Правка & gt; Рисование .Текст рисуется на изображении цветом переднего плана.
- Не забывайте такие элементы, как масштабные линейки и калибровочные полосы – вы должны были научиться добавлять их в предыдущем упражнении.
Неразрушающая аннотация
В неразрушающей аннотации графические элементы (включая другие изображения) добавляются к прозрачному наложенному слою, и этот слой можно включить или выключить. Процесс практически идентичен деструктивной аннотации, за исключением:- Сделайте выделение, затем выберите Изображение & gt; Оверлей & gt; Добавить выделение .Если вы выбрали точку, линию или форму, вы увидите это диалоговое окно. Выполните соответствующие настройки и нажмите OK , чтобы добавить выделение к наложению.
- Если выделен текст, вы увидите это диалоговое окно. Выполните соответствующие настройки и нажмите OK , чтобы добавить выделение к наложению.
- Внимание! Есть только одно наложение – если вы отметите опцию Новый оверлей , все на текущем оверлее будет потеряно.
- Единственный формат изображения, поддерживающий наложения – TIFF. Если вы работаете с аннотированным изображением и не хотите, чтобы оно «сплющивалось» (преобразовывалось из неразрушающего в разрушающее путем перемещения графических элементов из наложения и рисования их на изображении).
- Вы не можете редактировать оверлей. Если вы допустили ошибку, вам придется удалить ее и начать заново. Однако, если вы создаете элементы своих наложений с помощью ROI Manager, вы можете получить элементы «в самый раз», прежде чем добавлять их в наложение.Обратите внимание на два элемента на Image & gt; Подменю Overlay : Из ROI Manager и в ROI Manager .
- Всегда используйте Hide Overlay и для включения и выключения отображения наложения.
- Удалить наложение удаляет наложенный слой.
- Flatten объединяет наложение с изображением. Это полезно, когда вам нужно сохранить изображение в формате, который не поддерживает наложения (в основном, все, кроме TIFF.)
Ваше задание: определите области исследования и сохраните их как области интереса (ROI)
- Зайдите в NEO (NASA Earth Observation) и загрузите два интересующих вас изображения. Убедитесь, что они одного размера. Выберите два разных набора данных, которые имеет смысл сравнивать.
- Пространственная калибровка каждого изображения.
- Выберите одно из изображений для определения и выберите три области исследования. Сохраните и пометьте каждый выбор как диспетчер области интереса (ROI).
- Откройте и примените ROI ко второму изображению и измерьте области.
- Используйте наложение для аннотации вашего изображения.
- Сделайте снимок экрана, на котором показаны ваши изображения с выбранными элементами вместе с окном результатов, и разместите его на странице «Часть 2: Поделиться и обсудить». Затем опишите как можно больше о том, что вы проанализировали.
- Примите участие в онлайн-обсуждении, поделившись своими идеями об использовании областей интереса (ROI) в исследованиях в классе.
Источник
1 Адаптировано из инструкций главы «Инструментария исследования Земли» под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 1.0.2 По материалам онлайн-курса Eyes in the Sky II, Copyright 2010, TERC. Все права защищены.
3 Новый материал, разработанный для Earth Analysis Techniques, Copyright 2011, TERC. Все права защищены.
Оценка количества и плотности подоцитов с использованием одного гистологического среза
Abstract
Снижение плотности подоцитов до уровней ниже порогового значения приводит к гломерулосклерозу и прогрессированию ТПН. Однако технические требования запрещают высокопроизводительное применение традиционной морфометрии для оценки плотности подоцитов.Мы оценили метод оценки плотности подоцитов с использованием отдельных срезов, закрепленных формалином, залитых парафином. Ядра подоцитов получали с использованием непрямой иммунофлуоресцентной детекции антител против опухоли Вильмса-1 или трансдуцин-подобного энхансера сплита 4. Чтобы учесть большой размер ядер подоцитов по отношению к толщине среза, мы получили поправочный коэффициент, определяемый уравнением CF = 1 / (D / T + 1), где T – толщина среза ткани, а D – средний диаметр штангенциркуля ядер подоцитов.Нормальные значения D были измерены непосредственно в срезах толстой ткани и срезах от 3 до 5- мкм м с использованием калиброванного программного обеспечения для визуализации. Значения D были больше для ядер подоцитов человека, чем для ядер крысы или мыши ( P <0,01). Кроме того, D существенно не отличался между биопсиями почек человека во время трансплантации, через 3–6 месяцев после трансплантации или при истощении подоцитов, связанном с гломерулопатией трансплантата. В моделях на крысах значения D также не менялись при истощении подоцитов, но увеличивались примерно на 10% с возрастом и при постнефрэктомической гипертрофии почек.Электронная таблица со встроенными формулами была создана для облегчения индивидуальной оценки плотности подоцитов после ввода измеренных значений. Метод поправочного коэффициента был подтвержден сравнением с другими методами и предоставил данные, сопоставимые с предыдущими данными для нормальных доноров трансплантата почки человека. Этот метод оценки плотности подоцитов применим для высокопроизводительных лабораторных и клинических исследований.
Пагталунан и др. . использовали термин плотность подоцитов для описания ключевой взаимосвязи между числом подоцитов и объемом клубочкового пучка. 1 Модельные системы доказали причинную связь между истощением подоцитов (в результате снижения количества или дисфункции подоцитов и / или увеличения клубочков) и гломерулосклерозом и прогрессированием до ТПН. 2–9 Новаторские отчеты о морфометрической биопсии почек при диабете 1 и 2 типа, нефропатии IgA и гипертонической биопсии почек у людей подтверждают концепцию, согласно которой уменьшение количества и плотности подоцитов связано с развитием и прогрессированием гломерулосклероза, 1,10–15 и настоятельно подразумевают, что оценка плотности подоцитов может помочь в принятии клинических решений.
Недавно была вновь подчеркнута важность отказа от упрощенных стратегий подсчета подоцитов и использования соответствующих стереологических соображений для оценки количества и плотности подоцитов. 16–20 Оптимальные методы исследования для оценки плотности подоцитов, такие как подход «дезектор / фракционатор», слишком технически требовательны для высокопроизводительного использования в лабораторных работах, при тестировании лекарств фармацевтическими компаниями, обычном считывании результатов клинической биопсии и автоматизированном биопсийном анализе.Поэтому мы оценили, возможно ли использовать фиксированные формалином гистологические срезы, залитые парафином, для оценки плотности подоцитов в образцах биопсии с адекватной точностью и воспроизводимостью. Аналогичный подход для подсчета ядер в срезах ткани был предложен Аберкромби в 1946 году. 21
Результаты
Идентификация ядер подоцитов
Транскрипционный фактор Вильмса опухоль-1 (WT1) равномерно высоко экспрессируется в ядрах подоцитов грызунов, 22 , но может менее устойчиво экспрессироваться в фиксированных формалином срезах почек человека.Поэтому мы идентифицировали трансдуцин-подобный энхансер split 4 (TLE4), транскрипционный корепрессорный фактор, 23 в качестве альтернативного ядерного маркера подоцитов. Подтверждение того, что TLE4 колокализуется с WT1 в ядрах подоцитов, показано на рисунке 1, A – D. Коммерчески доступные мышиные mAb TLE4 можно использовать для идентификации ядер подоцитов в фиксированных формалином срезах почек человека (рис. 1E).
Рисунок 1. АнтителоTLE4 идентифицирует ядра подоцитов, идентифицированные антителами WT1 в клубочках фиксированной формалином почки.(A – C) В клубочках крысы зеленая флуоресценция WT1 (A) и красная флуоресценция TLE4 (B) локализуются внутри ядер подоцитов (C). (D) Ядерная локализация подтверждается синей флуоресценцией DAPI, дающей объединенный бледно-голубой сигнал. (E) В фиксированных формалином клубочках человека TLE4 (красная флуоресценция), слитый с зеленым неспецифическим сигналом флуоресценции, обеспечивает надежный маркер ядер подоцитов (красный), который можно исключить из неспецифических сигналов, возникающих из продуктов аутофлуоресценции продуктов крови в капиллярах клубочков (зеленый / апельсин).(F) Подтверждение того, что красный сигнал TLE4 находится в ядрах, показано совместной локализацией с синим ядерным DAPI, давая шокирующие розовые ядра подоцитов человека. Оригинальное увеличение, × 100.
Биопсия почки с фиксированной всплыванием содержит элементы крови, которые остаются в капиллярах клубочков, где они могут вызывать неспецифические сигналы. Используется трехцветная иммунофлуоресцентная визуализация, при которой первичные антитела, направленные против WT1 (или TLE4), присутствуют в ядрах подоцитов, сфотографированных в красном канале, неспецифическая аутофлуоресценция фотографируется в зеленом канале и 4 ‘, 6-диамидино-2-фенилиндол (DAPI) – меченые ядра, сфотографированные в ультрафиолетовом канале.Объединение этих изображений приводит к шокирующим розовым ядрам подоцитов, которые легко отличить от ядер неподоцитов (синие), захваченных эритроцитов и сгустка крови (оранжевый / зеленый) и других структур автофлуоресценции (Рисунок 1F).
Фактор коррекции
Поскольку ядра подоцитов имеют большие размеры по сравнению с толщиной среза, простой подсчет ядерных профилей завышает истинное количество подоцитов на 200–300% в зависимости от толщины среза и размера ядра. К подсчету ядер можно применить поправочный коэффициент (CF), который компенсирует как толщину среза (T), так и размер / форму ядер, которые оцениваются по среднему диаметру каверномера ядра (D) подоцитов.D определяется как средний диаметр случайно ориентированной структуры, рассматриваемой в одном измерении, как показано на верхней панели рисунка 2. Было получено простое уравнение (см. Краткие методы) для определения взаимосвязи между CF, T и D, где CF = 1 / (D / T + 1), аналогично сообщению Abercrombie в 1946 году. 21 Используя это уравнение, CF можно рассчитать для любого среза, если толщина среза ткани и средний диаметр каверномера ядер подоцитов равны известный.
Рисунок 2.Прямые измерения среднего диаметра ядра D подоцита. На верхней панели диаметр штангенциркуля (cd) для случайно ориентированного асимметричного объекта – это расстояние между краями объекта в любом одном измерении, как показано штангенциркулем (скобками). (A – D) На изображениях показана часть клубочка человека в срезе почки человека толщиной 20– мкм и толщиной м, полученном с использованием антител TLE-4 для идентификации ядер подоцитов по красной флуоресценции. A и B показывают верхний и нижний оптические сечения, соответственно, составного изображения z-стопки, показанного на C и D.C показывает композит z-стека только в красном канале. D показывает тот же композит z-стека с использованием объединенных каналов красного (TLE-4), зеленого (неспецифическая аутофлуоресценция) и синего (DAPI) для идентификации ядер подоцитов (ярко-розовый) и исключения неспецифической аутофлуоресценции эритроцитов (оранжевый / зеленый). Ядра подоцитов, которые четко сфокусированы в верхнем (A) или нижнем (B) оптических срезах, исключаются из дальнейшего анализа, оставляя для оценки только те ядра подоцитов, которые не могли быть частично разделены (показаны желтыми звездами).Диаметр каверномера подоцитов (D) ядер, отмеченных звездочкой, может быть, таким образом, непосредственно измерен путем отслеживания их внешних границ с использованием калиброванной программы визуализации для оценки среднего диаметра каверномера 100 последовательных ядер. Масштабная линейка 32 мкм м.
Прямое измерение среднего диаметра штангенциркуля D
Любая попытка прямого измерения D на срезе ткани будет затруднена из-за того, что ядра на краях среза будут частично обрезаны и, следовательно, окажутся меньше своего истинного размера.Чтобы обойти эту проблему, была сделана сопоставленная стопка иммунофлуоресцентных микрофотографий путем последовательного фотографирования тканей толщиной от 15 до 20 мкм и толщиной м для получения серии «оптических срезов» (рис. 2). Это позволяет идентифицировать ядра, которые появляются наверху и внизу z-стека (, то есть ядер, которые могли быть разрезаны на верхней или нижней поверхности гистологического среза) и исключать их из измерений размера ядер. Таким образом, средний диаметр каверномера оставшихся неповрежденных ядер в срезе можно проследить и измерить непосредственно с помощью калиброванного программного обеспечения для визуализации.Измеренные средние значения диаметра каверномера подоцита для D были следующими: 8,3 ± 0,6 мкм м для человека ( n = 12), 7,1 ± 0,4 мкм мкм для крыс ( n = 10) и 6,9 ± 0,4 мкм м для мышей ( n = 10). Значения D для ядер подоцитов человека были статистически выше, чем значения D подоцитов мыши или крысы ( P <0,01). Значения ядерной D подоцитов крысы и мыши статистически не отличались друг от друга. Кривые CF были построены в зависимости от толщины сечения для каждого вида, как показано на рисунке 3A.В таблице 1 представлены значения CF для любой толщины среза на основе среднего диаметра каверномера ядер подоцитов у людей, крыс или мышей. Однако остается вопрос, является ли D постоянной величиной или изменяется при физиологических или патологических условиях. Этот вопрос был оценен как в биоптатах человека, так и в модельных системах на крысах.
Рис. 3.(A) Изменение CF в зависимости от толщины сечения для каждого вида. Кривые для ядер подоцитов человека (средний диаметр штангенциркуля 8,3 мкм м), ядер подоцитов крысы (средний диаметр штангенциркуля 7.1 мкм), а ядра подоцитов мыши (средний диаметр каверномера 6,9 мкм м) показаны в зависимости от толщины среза (ось x ) и CF (ось y ), рассчитанных с использованием уравнения CF = 1 / (Д / Т + 1). Обратите внимание, что кривые для крысы и мыши почти совпадают, и что даже разница в размере ядер между подоцитами человека и грызунов изменяет CF на относительно небольшую величину (<10%). (B) Наблюдаемый CF отражает предсказанный CF. Значения CF для срезов разной толщины оцениваются путем сравнения наблюдаемого количества ядер подоцитов в срезе с известным количеством ядер подоцитов в клубочке, измеренным с использованием метода двух толщин и подтвержденным серийным срезом по всем клубочкам для подсчета всех подоцитов в пяти тканевые блоки из почек разных крыс.Значения CF для каждой толщины сечения ± 1 SD нанесены на график в зависимости от толщины сечения (серые ромбы). Кривая CF, рассчитанная с использованием уравнения CF = 1 / (D / T + 1) с использованием среднего диаметра калибра ядра подоцита, измеренного для ядер подоцитов крысы, равного 7,1 мкм мкм, показана для диапазона толщины среза ткани (закрашенные ромбики), демонстрируя, что измеренные значения CF соответствовали значениям CF, полученным из уравнения в широком диапазоне толщин сечения. (C) Число клубочков, необходимое для надежной оценки плотности подоцитов.На графике показаны доверительные интервалы (ось x ) и размер образца пучка (ось y ), необходимые для получения значения числа подоцитов в пределах 5% от истинного значения (полученного из размера образца из 50 пучков клубочков). . Данные получены от крыс, у которых> 90% нормы ( n = 15), легкой (60% –89% нормы; n = 10), средней (30% –59% нормы; n = 8) и тяжелое (<30% от нормы; n = 9) истощение подоцитов. Чтобы получить значение в пределах 5% от измеренного значения с достоверностью 90% для любого уровня истощения подоцитов, требуется менее восьми профилей пучков.(D) Опубликованные данные о количестве подоцитов на пучок и объеме клубочков для донорских почек варьируются в 2-3 раза, как показано в Таблице 3. Для доноров трансплантата почки существуют большие различия в предполагаемом объеме клубочков и количестве подоцитов на пучок между разные отчеты. Однако при построении графиков друг с другом наблюдается сильная корреляция между объемом клубочков и количеством подоцитов в клубочках, что указывает на то, что взаимосвязь между этими двумя переменными (плотность подоцитов) не сильно различается между разными методами.Буквы в D соответствуют следующим ссылкам: a, Pagtalunan et al. (1997) 1 ; b, Steffes et al. (2001) 11 ; c, Lemley et al. (2002) 13 ; d, White et al. (2002) 12 ; е, Далла Вестра и др. (2003) 14 ; и f, Venkatareddy et al. (текущий отчет).
Таблица 1. ТаблицаCF для ядер подоцитов человека, крысы и мыши в зависимости от толщины среза ткани
Взаимосвязь между кажущимся средним диаметром ядра подоцита в гистологических срезах и истинным средним диаметром штангенциркуля
Потому что гистологический срез будет прорезан профили ядер на его краях, кажущийся средний диаметр каверномера ядра подоцита (d) занижает истинный средний диаметр калибра ядра подоцита (D) пропорционально толщине среза ткани, размеру и форме ядра подоцита.Для описания этих соотношений мы вывели квадратное уравнение, где D – истинный средний диаметр каверномера, d – кажущийся средний диаметр каверномера, k – коэффициент формы ядра подоцита, а T – толщина среза (дополнительные методы). Имитационный анализ был использован для подтверждения того, что k точно описывает форму ядра в используемом контексте (дополнительные методы). Значение 0,72 для k для формы ядра подоцита оценивали с использованием квадратного уравнения в условиях, в которых непосредственно измерялись как D, так и d (дополнительные методы).Форма ядра подоцита (k = 0,72) находится между сферой (k = 0,79) и либо вытянутыми, либо сплюснутыми эллипсоидами размером a = 2b (k = 0,66 или 0,68 соответственно). Изменения в форме ядра подоцитов, которые теоретически могут происходить при физиологических и патологических условиях, имеют минимальное влияние на МВ (дополнительные методы).
Чтобы облегчить индивидуальную оценку D в гистологическом срезе, в дополнительном материале представлена электронная таблица. Квадратное уравнение решается с использованием квадратичной формулы, которая встроена в электронную таблицу вместе с уравнением CF, CF = 1 / (D / T + 1), так что путем ввода значений для толщины сечения (T) и кажущегося среднего диаметра каверномера (d ), вычисляется значение D и, таким образом, соответствующий CF для сечения.Затем рассчитывается плотность подоцитов на основе введенного количества подоцитов и площади пучка, полученной, как показано на рисунке 4.
Рисунок 4.Измерение количества подоцитов и среднего диаметра каверномера (d) с помощью программного обеспечения Image-Pro. Показано, что клубочки из биопсии почек человека перед имплантацией обработаны для иммунофлуоресцентной визуализации и сфотографированы с использованием трехцветной системы для идентификации ядер подоцитов (красный TLE4), наложенных на синий DAPI (для получения фиолетового цвета) в отличие от эритроцитов (зеленый) (A) .Объединенные красные / зеленые изображения открываются в программе Image-Pro (B), и маска (желтая) применяется и настраивается так, чтобы точно покрывать ядра красных подоцитов (C). Случайные TLE4-положительные сигналы присутствуют за пределами клубочка (, например, справа от клубочка). Вокруг клубочкового пучка рисуется интересующая область (зеленая линия, показанная стрелками в D), и каждой замаскированной структуре автоматически присваивается номер. Перекрывающиеся ядра «расщепляются» с помощью программного обеспечения. Затем все ядра подоцитов идентифицируются путем нажатия на них, чтобы они были окружены белыми точками.Индивидуальные диаметры каверномера ядерного профиля и площадь клубочкового пучка автоматически экспортируются в файл Excel, чтобы получить ядерное число подоцитов, средний диаметр ядер подоцитов (d) и площадь клубочкового пучка. Оригинальное увеличение, × 100.
D в биопсиях почек человека
Калиброванное программное обеспечение Image-Pro Premier использовалось для измерения кажущегося d и, таким образом, для оценки истинного D в биопсиях почек человека (см. Рисунок 4). В биоптатах, полученных во время трансплантации, D было 8.2 ± 0,3 мкм м ( n = 10, коэффициент вариации <5%). Это значение аналогично истинному D 8,3 ± 0,6 мкм м, которое было непосредственно измерено на толстых деидентифицированных срезах почек человека, как указано выше. Величина D, измеренная в почечных аллотрансплантатах, которые были биопсированы через 3–6 месяцев после трансплантации (в это время можно было ожидать гипертрофии почки), составила 8,4 ± 0,4 мкм м ( n = 9) и существенно не различалась. из элементов управления.В восьми парных образцах трансплантата почки, в которых D измеряли как непосредственно перед имплантацией, так и через 3–6 месяцев после трансплантации, D существенно не изменился (8,2 ± 0,2 против 8,4 ± 0,4; P = NS). Была оценена третья группа биопсий трансплантата почки с гломерулопатией трансплантата, в которой количество подоцитов уменьшилось с 567 ± 123 до 295 ± 137 подоцитов на пучок ( n = 15; диапазон 71–467; P <0,001 по сравнению с элементы управления). Значение D для этих биопсий составило 8.3 ± 0,7 мкм м и существенно не отличался от контрольной или трехмесячной биопсии. Индивидуальные значения D составляли от 6,8 до 9,6 мкм м. Таким образом, при биопсии человека средний диаметр каверномера не изменился значительно в условиях ожидаемой гипертрофии почек и измеренного истощения подоцитов, хотя имелись значительные индивидуальные вариации.
Оценка D в почках крыс в физиологических и патологических условиях
Видимый средний диаметр каверномера (d) измеряли с использованием иммунофлуоресценции WT1 и ручного отслеживания ядерного профиля каждого подоцита ( n = 100 на образец).Затем квадратное уравнение использовали для вычисления D, как описано выше. Результаты для пола, возраста, истощения подоцитов в клубочках и гипертрофии почек следующие. Самцы и самки крыс массой 100 г имели значения D 7,5 ± 0,4 мкм м и 7,1 ± 0,3 мкм м соответственно ( n = 5 на группу; P = NS). Крысы в возрасте 2 месяцев (молодые) и 24 месяца (старые) имели значения D 6,9 ± 0,4 μ м и 7,5 ± 0,3 μ м соответственно ( n = 5 на группу; P = 0.05). Чтобы оценить истощение подоцитов в клубочках, мы использовали модельную систему hDTR на крысах для истощения подоцитов в различной степени, как описано ранее. 6 Полученные значения D были следующими: неподоцитарно-истощенные клубочки (> 95% от нормы), 6,9 ± 0,3 мкм м; 10–25% истощение подоцитов, 7,5 ± 0,4 мкм м; 26% –50% истощение подоцитов, 7,5 ± 0,2 мкм м; 51% –75% истощение подоцитов, 7,1 ± 0,2 мкм м; и> 76% истощение подоцитов, 7,0 ± 0,5 мкм м.Следовательно, истощение подоцитов per se не привело к значительному изменению значений D. Наконец, мы оценили 100 г крыс перед унинефрэктомией и через 1 неделю после унинефрэктомии, чтобы вызвать гипертрофию почек, и обнаружили, что их значения D (6,7 ± 0,3 и 7,7 ± 0,5, соответственно) значительно различались ( n = 5 на группу; P <0,01).
Таким образом, не было значительного изменения значений D в условиях истощения подоцитов как на крысиной модели, так и на гломерулярной болезни человека.Увеличение D примерно на 10% было обнаружено в клубочках молодых крыс по сравнению со старыми и сразу после нефрэктомии. Напротив, не было значительного увеличения D для биоптатов человека, в которых была проведена биопсия той же почки во время трансплантации и через 3 месяца.
Валидация метода CF по сравнению с опубликованными методами
Методы двух толщин и серийных срезов
Среднее число подоцитов в клубочках в пяти образцах коры почек крыс было измерено с использованием как полного серийного сечения клубочков, так и ранее утвержденного метода двух толщин . 24 Полученные значения (131 ± 19 подоцитов на пучок клубочков) были аналогичны тем, о которых ранее сообщали авторы 24 и Bai et al. с использованием метода фракционирования с использованием дисектора. 25 Затем из этих же блоков коры почек вырезали дополнительные срезы различной толщины и подсчитывали среднее количество ядер подоцитов на поперечное сечение пучка при каждой толщине среза ( n = 5 на толщину). Поскольку истинное среднее количество ядер подоцитов на клубочковый пучок для каждой крысы было известно, мы могли затем рассчитать CF, который потребовался бы для корректировки пересчета при каждой толщине среза.КФ при различной толщине сечения составили: 0,31 ± 0,04 для 3 мкм м, 0,36 ± 0,06 для 4 мкм м, 0,41 ± 0,08 для 5 мкм м, 0,45 ± 0,07 для 6 мкм м, и 0,56 ± 0,07 для 9 мкм м. Эти данные представлены на рисунке 3B в виде открытых треугольников и могут быть наложены на кривую, полученную из уравнения CF = 1 / (D / T + 1) с использованием измеренного значения D 7,1 мкм м для ядер подоцитов крысы. Эти данные демонстрируют, что метод CF обеспечивает соответствующие значения CF в широком диапазоне толщин сечения.
Метод множественной толщины
В этом методе (рис. 5, таблица 2) используется подсчет ядер подоцитов при различной толщине сечения для создания наклона, характеристики которого дают значения для CF. Он независимо генерирует значение среднего диаметра штангенциркуля. В этом случае D составляет 7,2 ± 0,1 мкм м для ядер подоцитов крысы. Этот результат независимо подтверждает методологию CF и метод толстых срезов для оценки среднего диаметра ядра подоцита D.
Рисунок 5.Валидация метода CF с использованием подхода по толщине нескольких сечений. (A) Показана гипотетическая коллекция случайно расположенных твердых тел, разрезанных бесконечно тонкой плоскостью, которая, если смотреть сверху (A, внизу), содержит тела эллипсоида, случайно разделенные на различных уровнях, которые можно подсчитать, чтобы получить значение (Ne). (B) Изображение показывает, как по мере того, как эта плоскость становится толще, в нее все больше входит больше твердых частиц, считающихся наблюдаемым (кажущимся) общим числом (Нет). Нет будет суммой количества твердых тел, прорезанных бесконечно тонкой плоскостью на краю секции (Ne), плюс количество твердых тел, которое увеличивается прямо пропорционально толщине секции (Ntrue или Nt).Следовательно, Nt = No – Ne при любой толщине сечения. (C) Это соотношение показано схематически, где значение наблюдаемого количества твердых тел (No) линейно увеличивается с толщиной сечения (описывается уравнением y = mx + c, где y – количество наблюдаемых твердых тел, x – толщина сечения. , m – наклон этой зависимости, а c – значение Ne. Истинное количество твердых тел (Nt) дается как No – Ne при любой толщине сечения. Пунктирные линии показывают, что при толщине сечения, равной среднему диаметру каверномера из 7.1 μ m, наблюдаемое число подоцитов будет примерно в два раза больше истинного числа подоцитов (или CF = 0,5). (D) Представлены реальные данные, которые получены из подсчета среднего количества ядер подоцитов в срезах клубочков крысы из диапазона толщины срезов, чтобы получить параметры для уравнения y = mx + c. Используя эти параметры, можно рассчитать значения для No, Ne, Nt и CF, как показано в Таблице 2.
Таблица 2.Проверка CF с использованием метода толщины нескольких секций
Метод Disector
Этому классическому методу отдают предпочтение морфометристы полагаются на способность точно идентифицировать ядра, которые появляются в верхней части («верхние» ядра), которые не появляются в нижней части, разделенные известным расстоянием. 17–21 Мы использовали соседние срезы размером 3- мкм, мкм и иммунофлуоресценцию WT1, чтобы идентифицировать ядра подоцитов, которые появлялись в одном срезе, но не появлялись в другом, и наоборот . Доля верхних ядер (Ntop), которые не появляются в соседнем срезе, является CF, необходимым для корректировки наблюдаемого общего количества ядер подоцитов (No) для получения истинного значения (CF = Ntop / No). Значение CF, полученное с помощью этого метода, составляло 0,32 ± 0,02 для участков 3- мкм м ( n = 6), аналогично значению, полученному с использованием метода CF, как показано в таблице 1.
Данные биопсии почек человека, полученные с использованием метода CF, в сравнении с ранее опубликованными данными
Метод CF, примененный к донорским почкам человека перед трансплантацией ( n = 10), дал значения средней плотности подоцитов 194 ± 46 подоцитов / 10 6 μ m 3 , среднее количество подоцитов на пучок клубочков 527 ± 80 и средний объем клубочков 2,8 ± 0,6 × 10 6 μ m 3 . Таблица 3 показывает эти данные в сравнении с ранее опубликованными данными, все полученные из биопсий донора трансплантата почки, которые, следовательно, должны быть сопоставимы.Количество подоцитов на пучок, оцененное разными исследователями с использованием разных методов, варьируется почти в 3 раза, а объем клубочков – примерно в 2 раза. На рисунке 3D показано, что, хотя различные методы и исследователи оценили широкий диапазон числа подоцитов на пучок и объем клубочка, существует сильная корреляция ( r 2 = 0,89), если эти переменные сопоставлены друг с другом. Эта взаимосвязь, которая довольно согласована между методами и исследователями, представляет собой плотность подоцитов (количество на объем).Метод CF дает данные, которые сопоставимы с этими другими отчетами.
Таблица 3.Сравнение метода CF с ранее опубликованными параметрами, все измеренными у доноров почечного трансплантата
Обсуждение
В настоящее время имеются убедительные доказательства как модельных систем, так и людей, подтверждающие гипотезу о том, что истощение подоцитов относительно объема клубочков (захвачено термин плотность подоцитов) является критическим процессом, вызывающим гломерулосклероз. 1–15 В этом отчете оценивается один гистологический срез для высокопроизводительной оценки плотности подоцитов.
Метод CF для оценки плотности подоцитов требует четкой идентификации ядер подоцитов. Для этой цели традиционно использовались антитела WT1, 22 , но, хотя WT1 высоко экспрессируется ядрами подоцитов грызунов, его экспрессия может быть менее устойчивой в некоторых гистологических срезах человека. Поэтому мы идентифицировали TLE4 как дополнительный / альтернативный фактор транскрипции, легко обнаруживаемый в ядрах подоцитов для анализа биопсии человека. Первоначально TLE4 был идентифицирован как маркер незрелых В-клеток, 23 , но В-клетки редко обнаруживаются в клубочках даже при тяжелых воспалительных условиях и, следовательно, вряд ли могут существенно повлиять на оценку количества / плотности подоцитов. 26–28 В то же время подоциты могут терять экспрессию WT1 (и, вероятно, также TLE4) в условиях измененного фенотипа, например, при ВИЧ-нефропатии 29 или FSGS, вызванной повышенной экспрессией микроРНК-193a. 30 С другой стороны, методы, основанные на уникальной структуре подоцитов и анатомических связях для идентификации, становятся менее надежными в патологических условиях. Структура подоцитов может заметно меняться. Макрофаги, Т-клетки, фибробласты и клетки париетального эпителия могут занимать пространство Боумена и вторгаться в пучок.Базальные мембраны могут разрываться и дублироваться, что еще больше искажает анатомические взаимоотношения. Ни один метод не будет идеальным в любых обстоятельствах, поэтому оценки плотности / количества подоцитов необходимо оценивать в рамках ограничений используемой методологии.
После идентификации ядра подоцитов необходимо подсчитать относительно объема диска клубочкового пучка, представленного на гистологическом срезе. Наиболее важным фактором, мешающим оценке, является переоценка, поскольку ядра подоцитов имеют большие размеры по сравнению с обычной толщиной среза, поэтому они появляются более чем в одном соседнем срезе.Этот часто игнорируемый факт приводит к ошибке в 200–300% в зависимости от толщины сечения. Эта проблема может быть решена с помощью CF, который, в свою очередь, зависит от толщины сечения и размера / формы ядра, что определяется уравнением CF = 1 / (D / T + 1). T – известная или легко измеряемая толщина сечения. D – средний диаметр калипера ядер подоцитов, который учитывает как размер, так и форму ядра. Значения D варьируются между людьми (D = 8,3 ± 0,5 мкм м) и грызунами (D крысы = 7,1 ± 0,4 мкм мкм и D = 6 мыши.9 ± 0,4 мкм м). В таблице 1 представлены CF для любой толщины среза, которая предполагает, что указанные выше значения D являются постоянными при различных физиологических и патологических состояниях.
Размер ядра клетки пропорционален размеру клетки-хозяина («кариоплазматическое соотношение»). 31 И ядра, и клетки увеличиваются в размере непосредственно перед клеточным делением, так что значительная часть этих кариоплазматических взаимоотношений происходит из-за увеличения ДНК во время клеточного деления. Подоциты не делят in situ на , хотя двуядерные ядра подоцитов встречаются редко 32 ; таким образом, деление клеток не является основным фактором, определяющим размер ядра подоцитов.Ядра также увеличиваются в объеме по отношению к уровням транскрипции РНК. 33 Однако подоциты имеют ограниченную способность к гипертрофии, чтобы справиться с увеличением объема клубочков 5 , и мы не обнаружили увеличения размера ядра подоцитов в связи с истощением подоцитов ни в модельных системах, ни у людей. Мы обнаружили, что размер ядра подоцитов был примерно на 10% больше у старых по сравнению с молодыми клубочками крыс и в условиях гипертрофии почек сразу после нефрэктомии. Однако мы не обнаружили значительного увеличения размера ядра подоцитов у людей через 3–6 месяцев после трансплантации почки, когда можно было бы ожидать гипертрофии.Пагталунан и др. . сообщили, что объем ядра подоцитов у пациентов с диабетом из индейцев пима был значительно увеличен по сравнению с контрольными донорами трансплантата почки. 1 Мы пришли к выводу, что размер ядра подоцитов, по-видимому, довольно постоянен внутри вида в большинстве случаев. Кроме того, метод CF нечувствителен к умеренным изменениям размера ядра, так что даже 10% разница в D вызовет только 6% изменение расчетной плотности подоцитов. Однако при некоторых условиях подоцит D может значительно различаться, поэтому эту возможность необходимо учитывать и дополнительно оценивать с помощью целенаправленных исследований у детей и взрослых.
Как можно использовать метод CF на практике? Во-первых, качественная визуализация ядра подоцита – это sine qua non . Низкое качество изображений приведет к получению недостоверных данных. Во-вторых, простой подсчет ядер подоцитов, выполненный вручную или с использованием программного обеспечения для визуализации, должен быть скорректирован на средний диаметр ядра подоцита и толщину среза, используя таблицу 1. Это скорректированное количество ядер подоцитов затем соотносится с объемом пучковых дисков, в которых они были подсчитаны. (площадь пучка × толщина среза) для оценки плотности подоцитов.Чтобы облегчить индивидуальную оценку плотности подоцитов для среза, мы предоставляем рабочую таблицу (дополнительный материал), в которую были встроены уравнения. Ввод четырех переменных (толщина среза [T], кажущийся средний диаметр подоцитов [d], наблюдаемое количество ядер подоцитов [No] и площадь пучка, в которой подсчитывались ядра подоцитов [A]) автоматически вычисляет значение плотности подоцитов.
Таким образом, основанные на дизайне методы для оценки плотности подоцитов могут быть теоретически предпочтительнее, 20 , но они также требуют много времени и часто невозможны на стандартных образцах патологии человека.Метод CF устраняет основные источники потенциальных ошибок. Он надежен, прост в использовании и использует общедоступные технологии. Его ограничения легко понять. Важно отметить, что его можно применять к большому количеству клубочков при биопсии или разрезе почки. Его можно использовать для архивных патологических биопсий и можно адаптировать для автоматизированного анализа биопсии. Эти активы окажутся полезными для дальнейшей оценки критической роли, которую подоциты играют в поддержании благополучия клубочков.
Краткие методы
Источники почек
Ткани крыс, мышей и человека были получены в соответствии с протоколами, одобренными Университетским комитетом по использованию животных и уходу за ними (PRO00003841) и Наблюдательным советом организаций (HUM00055525) Мичиганского университета. .Почки человека были взяты из деидентифицированных хирургических образцов ( n = 12) и из биопсий почек, полученных до имплантации ( n = 11), через 3–6 месяцев после трансплантации ( n = 12) в рамках стандартного наблюдения. стратегии, а также от пациентов с патологическим диагнозом гломерулопатии трансплантата ( n = 15). Модели истощения подоцитов на крысах, использованные для анализа, включали модель контролируемого истощения подоцитов hDTR Fischer344, 6 , 8 модель старения Fischer344, 5 модель пуромицина-аминонуклеозида, 8 и модель частичной нефрэктомии. 8 Кора почек мыши была получена от мышей C57Bl6 в возрасте 3 месяцев.
Микроскоп и камера
Все микроскопические работы выполнялись с использованием стандартного оборудования для визуализации. Мы использовали цифровую микроскопическую камеру Olympus DP70 (Center Valley, PA), установленную на микроскоп Leica DM IRB (Deerfield, IL). Отражатели и кубы фильтров были стандартными и обозначены в каталоге Leica как A (ультрафиолетовое изображение), L5 (зеленое изображение) и N2.1 (красное изображение). Мы использовали увеличение × 20/0.Объективы с диафрагмой 50 (HC PL FLUOTAR) и увеличением × 63 / диафрагмой 1,32 (HCX PL APO).
Ядерная идентификация подоцитов
Срезы крыс депарафинизировали в свежем ксилоле, регидратировали и инкубировали в течение 3 часов при 92 ° C в системе восстановления всех антигенов 1: универсальный раствор pH8 (Signet Laboratories, Dedham, MA) для демаскировки антигена. Затем их блокировали 5% BSA в течение 1 часа и инкубировали в течение ночи при 4 ° C с мышиным mAb к WT1 (моноклональный IgG1 SC-7385; Santa Cruz Biotechnology, Санта-Крус, Калифорния) при разведении 1:30.Предметные стекла дважды промывали PBS в течение 5 минут перед инкубацией в течение 2 часов при комнатной температуре с Cy3-конъюгированным AffiniPure козьим антимышиным IgG, разведенным в соотношении 1: 200 (Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA). Слайды монтировали с использованием антифадного реагента SlowFade Gold с DAPI (S36939; Molecular Probes, Юджин, Орегон). Профили клубочков были отображены с использованием красного, зеленого и синего фильтров и объединены в файлы RGB и RG. Подсчет подоцитов производился из изображения RGB, сравнивая его с изображением RG, визуализированным в то же время на параллельных мониторах.Для анализа изображений и маркировки ядер подоцитов использовали программы MS Paint и Windows Picture and Fax Viewer. Яркость и контраст экрана были оптимизированы для улучшения видимости ядерных профилей подоцитов. Для ядерной идентификации подоцитов человека использовали мышиные mAb к TLE4 (SC-365406 моноклональный IgG1; Santa Cruz Biotechnology) в разведении 1: 150 в комбинации с антителом WT1 или вместо него. Для ядерной идентификации подоцитов мыши использовали кроличьи поликлональные антитела к WT1 (поликлональный IgG SC-192; Santa Cruz Biotechnology) в разведении 1: 300.При необходимости использовали стадию амплификации либо с помощью третьего антитела, меченного cy3, против вторичного антитела, либо с помощью набора для амплификации тирамидного сигнала (T20915; Molecular Probes).
Измерения среднего диаметра ядра ядра подоцита D
Залитые парафином блоки разрезали на срезы толщиной от 15 до 20- мкм и собирали срезы на предметные стекла. Эти слайды сушили на воздухе, помещали в стойку для слайдов для вертикальной ориентации и инкубировали в печи в течение 20 минут при 60–65 ° C, чтобы расплавить избыток парафина.Затем их депарафинизировали в течение ночи в свежем ксилоле и затем проявляли для иммунофлуоресценции Cy3 с использованием либо антитела WT1, либо антитела TLE4, как указано выше. Под масляной иммерсией при × 63 профили клубочков были оптически разрезаны, начиная с их верхней поверхности и продвигаясь вниз к их нижней поверхности с шагом от 1 до 2 мкм, м, чтобы получить серию из 10-15 микрофотографий, снятых под красным фильтром на 2040 × 1536 пикселей с использованием указанного выше микроскопа. Эти изображения были объединены для получения единого изображения стопки, над которым были выполнены ядерные измерения.Серию изображений также получали с использованием зеленого фильтра и объединяли с указанным выше стопкой, чтобы служить в качестве эталона для удаления эритроцитов, присутствующих в первом красном стопке. Положительные ядра WT1 (или TLE4), которые были разрезаны как на верхней, так и на нижней поверхностях стопки, были идентифицированы и исключены из анализа путем маркировки, как показано на рисунке 2В, так что оценивались только интактные ядра в основной части стопки микрофотографий. Эти объединенные изображения были импортированы в систему изображений Metamorph (Universal Imaging, Downington, PA), увеличены в 200–300 раз, и границы ядер подоцитов, попавшие в четкий фокус, были прослежены.Программное обеспечение было откалибровано путем фотографирования оптической линейки при соответствующем увеличении и плотности пикселей, используемых для захвата изображений. После калибровки программное обеспечение было использовано для измерения диаметра штангенциркуля, измеренного по двум осям ( x – y ) и представленного как ширина и высота. Таким образом, штангенциркуль x – y выполняет измерения на z-проекции сложенного изображения. Эти данные были записаны в электронную таблицу Excel и рассчитано среднее значение как средний диаметр каверномера (D).Оптимальные яркость и контраст экрана были установлены и поддерживались постоянными между образцами при отслеживании ядерных границ. Для каждого среза ткани оценивали от пятидесяти до 100 последовательных неповрежденных ядер. В некоторых экспериментах использовалась конфокальная микроскопия, но было обнаружено, что она не значительно увеличивает точность и требует больше времени и затрат.
Вывод уравнения CF
Мы использовали следующие члены для вывода уравнения CF = 1 / (D / T + 1). ( 1 ) Наблюдаемое количество ядер подоцитов (No) – это наблюдаемое количество ядер подоцитов в гистологическом срезе толщиной T.( 2 ) Истинное число ядер подоцитов в срезе клубочкового пучка (Nt) – это истинное количество ядер подоцитов на срез клубочкового пучка толщиной T. ( 3 ) Избыточное ядерное число подоцитов (Ne) – это разница между No и Nt, что вызвано подсчетом ядер подоцитов, которые появляются более чем в одном отделе. ( 4 ) CF – это коэффициент, умноженный на No, дает Nt. ( 5 ) T – толщина среза ткани. ( 6 ) D – средний диаметр калипера ядер подоцитов.
Когда толщина среза ткани равна среднему касательному диаметру (D) ядра подоцита, то в среднем каждое ядро будет разрезано один раз. Следовательно, в этих условиях истинное число (Nt) составляет 50% от наблюдаемого числа (Нет). Или, когда толщина среза ткани равна среднему касательному диаметру (D), истинное число (Nt) = избыточное число (Ne) = 0,5 × наблюдаемое число (No). Ne является константой (см. Выше), а T / Nt также является константой для любого сечения [y = mx и x / y = 1 / m, что является константой (рис. 5C)].Следовательно, уравнение будет справедливым для любого T и соответствующего ему Nt.
Потому что наблюдаемое ядерное число подоцитов (No) = истинное число (Nt) + избыточное число (Ne), или Ne = No-Nt. Заменяя Ne на (No – Nt),
Квадратичное уравнение для описания взаимосвязей между истинным средним диаметром каверномера (D), кажущимся средним диаметром каверномера (d) на срезе ткани, толщиной среза T (или z) , и коэффициент формы ядра подоцита (k)
Квадратное уравнение было выведено для описания взаимосвязи между этими переменными в виде: k × D 2 + T × D – d × D – d × T = 0 использовалось с бесплатным онлайн-программным обеспечением (http: // www.algebrahelp.com/calculators/equation/completingthesquare/), в котором данные вводятся в формате (k × D × D) + (T × D) – (d × D) – (d × T) = 0 для расчета формы коэффициент k для ядер подоцитов (k = 0,72 ± 0,03) путем подстановки истинных измеренных значений для D (полученных из экспериментов с толстыми срезами) и очевидных значений для d при разной толщине срезов (дополнительные методы). Имитационные исследования были выполнены, чтобы доказать, что k точно описывает форму ядер подоцитов в контексте срезов ткани (дополнительные методы).Квадратное уравнение, решенное для истинного среднего диаметра каверномера, было использовано для включения в Дополнительную электронную таблицу. Путем ввода различных значений k в электронную таблицу (k = 0,79 для сферы, k = 0,66 для вытянутого эллипсоида размером a = 2b и k = 0,68 для сплющенного эллипсоида размером a = 2b) в показанном примере, он Можно видеть, что даже большие изменения формы имеют незначительное влияние на метод CF для оценки плотности подоцитов.
Оценка D с использованием программного обеспечения Image-Pro и квадратного уравнения
Срезы биопсии почек человека были разработаны для опосредованной антителами TLE4 иммунофлуоресценции (красный), неспецифической аутофлуоресценции (зеленый) и DAPI (синий).Микрофотографии были сделаны с разрешением 4080 × 3072 пикселей, как описано выше. Красно-зеленые двойные объединенные изображения были открыты в Image-Pro (рис. 3B), а трехцветное тройное изображение было открыто на другом экране (ядра подоцитов показаны пурпурным / розовым цветом из-за наложения ядерного сигнала красного подоцита на синий DAPI. сигнал, как показано на рисунке 3A). Желтая маска была настроена в Image-Pro, чтобы точно покрыть ядра красных подоцитов, как показано на рисунке 3C. Перекрывающиеся ядра подоцитов идентифицировали индивидуально и «расщепляли» с помощью программного обеспечения.Затем были идентифицированы отдельные ядра подоцитов путем сравнения изображения, открытого в программе Image-Pro, с тройным объединенным изображением (пурпурные ядра подоцитов) путем нажатия на каждое ядро так, чтобы оно было ограничено белыми точками (Рисунок 3D). Средний диаметр штангенциркуля 100 последовательных ядер из 3–10 клубочков был измерен, выражен в файле Excel и скорректирован от пикселей до микрометров. Среднее измеренное значение d для 100 ядер было затем преобразовано в D с использованием квадратного уравнения, как показано в дополнительной таблице.
Измерение среднего диаметра ядра (d) в коре головного мозга крысы
Ядра подоцитов ( n = 100–200), содержащиеся в 10–30 гломерулярных профилях, были сфотографированы под масляной иммерсией при увеличении × 63 и 4080 × 3072 пикселей через толщина сечения с шагом от 2 до 3 мкм с шагом м с использованием описанной выше трехцветной стратегии. Объединенные изображения были импортированы в систему изображений Metamorph Image System, и диаметры каверномеров этих профилей были измерены, как указано выше. Было рассчитано среднее значение и оценена D для каждого условия с использованием квадратного уравнения (см. Дополнительные методы).
Проверка с использованием методов двух толщин и последовательных секций
Использовался метод двух толщин, как описано ранее, за исключением того, что ядра подоцитов были идентифицированы с использованием подхода трехцветной флуоресценции, описанного выше. 15 Для метода серийных срезов ткани фиксировали в течение ночи в 4% PFA, заливали парафином и производили серийные срезы толщиной от 15 до 20- мкм, мкм. Блоки были тщательно охлаждены перед разделением на секции, и только одна секция собиралась за раз, прежде чем возвращать блок в ведро для льда.Эти серийные срезы были разработаны для иммунофлуоресценции Cy3 с использованием антитела WT1, как описано выше. Используя вышеуказанный микроскоп и программное обеспечение, были выбраны профили клубочков, которые начали появляться в толстом срезе, и сфотографированы с шагом от 1 до 2- мкм м под масляной иммерсией. Затем эти профили клубочков отслеживались последовательно, визуализируя их в последующих срезах, пока не был визуализирован весь клубок. Изображения были сложены, и ядра были подсчитаны на конечном изображении стопки для каждого раздела.Изображение самой нижней ступеньки одной секции было сопоставлено с изображением самой верхней ступеньки соседней секции, чтобы отметить ядра, которые пересекались между секциями и исключить из двойного подсчета. Программное обеспечение MS Paint использовалось для маркировки ядер для анализа, в то время как Windows Picture and Fax Viewer использовалась на параллельном экране для просмотра серий изображений взад и вперед внутри стека, чтобы делать выводы о перекрывающихся или пересекающихся ядрах. Световая экспозиция и апертура диафрагмы микроскопа были оптимизированы для качества изображения.
Проверка с использованием метода Disector
Пять тканей почек крысы фиксировали в течение ночи в 4% PFA, заливали парафином и делали срезы толщиной 3- мкм, мкм, чтобы получить пару смежных срезов, которые были проявлены для иммунофлуоресценции Cy3 с использованием WT1. антитело, как указано выше. Для каждой пары срезов было сфотографировано 8-15 пар гломерулярных профилей и проанализировано с использованием монитора с двумя экранами. Подсчитывали профили ядер подоцитов, которые присутствовали в одном срезе, но отсутствовали в соседнем с ним (вершины ядер).Среднее количество ядерных вершин (Ntop или Nt), деленное на среднее наблюдаемое количество (No) в каждой паре секций, было рассчитано для получения CF.
Оценка толщины среза
Расстояние между верхним и нижним краями среза было измерено непосредственно при погружении в масло с помощью калиброванной шкалы штангенциркуля на микроскопе.
Ядерная плотность подоцитов
Для получения плотности подоцитов подсчитанное ядерное число подоцитов корректируется с использованием CF для соответствующего вида (или индивидуализированного среднего диаметра ядра) и толщины среза.Объем пучка, в котором были подсчитаны ядра этих подоцитов, определяется площадью профиля каждого пучка клубочка (измеренным путем отслеживания края пучка с помощью калиброванного программного обеспечения Image-Pro или Metamorph) × толщины среза. Плотность подоцитов определяется скорректированным числом подоцитов / объемом пучка. Обратной величиной плотности подоцитов является объем клубочков на подоцит (GV / P).
Измерение среднего объема клубочков
Использовали метод Weibel and Gomez, 34 , модифицированный от Abbercrombie, 21 .Предполагается, что рассеченные клубочки имеют круглую форму. Их площади измеряются путем отслеживания внешнего вида каждого клубочкового пучка с помощью откалиброванной системы визуализации метаморфа. Вычисляется средний радиус (r) для 50 последовательных пересеченных пучков или всех пучков в любой биопсии почки. Средний максимальный радиус пучка (R) рассчитывается на основе монографии Вейбеля R = 4 / π × r. 35,36 Средняя GV рассчитывается как GV = 4 / 3πR 3 .
Оптимальная толщина среза для анализа
Более толстые срезы содержат больше подсчитываемых ядер подоцитов и требуют меньшей коррекции, а изменение формы ядер будет иметь меньший эффект.Однако по мере того, как срезы становятся толще, существует большая вероятность того, что ядра подоцитов наложатся друг на друга и, таким образом, будут затемнены, а объем клубочков будет иметь тенденцию к завышению. Сечения 3–7 мкм м являются удовлетворительными.
Количество клубочковых профилей, необходимых для оценки числа ядер подоцитов на пучок
трансгенных крыс hDTR использовали для получения коры почек, в которой подоциты были истощены в различных количествах от 0% до 95%. 6 Срезы тканей этих крыс использовали для определения количества клубочков, необходимых для достижения различных уровней вероятности достижения того же значения, которое было получено для оценки, сделанной из 100 последовательных профилей клубочков (рис. 4С).Наибольшая вариабельность была обнаружена для клубочков с умеренным или умеренным истощением подоцитов. Однако даже в этих группах количество клубочков, необходимое для достижения> 90% приближения к истинному значению, было ≤8 (рис. 4C). Среднее количество профилей, присутствующих в биоптатах почек человека, составило 17,3 ± 9,6 ( n = 35).
Фиксация и обезвоживание ткани
Фиксация ткани и этапы обезвоживания при установке световых микроскопических срезов изменяют объем ткани. Эти изменения пропорционально влияют на все компоненты ткани в срезе и одинаковы для разных образцов.Следовательно, сравнения между одинаково фиксированными тканями будут действительными, и на оценки плотности подоцитов и их количества на пучок фиксация не повлияет. Значения in vivo на плотность подоцитов будут зависеть от этапов фиксации и дегидратации. Однако на объем ткани также будет в значительной степени влиять перфузия крови при нормальном АД, и, таким образом, любая методология ex vivo не будет отражать истинный объем ткани.
Антитела и реагенты
Использовали следующие антитела: мышиные mAb к WT1 (моноклональный IgG1 SC-7385; Santa Cruz Biotechnology) в разведении 1:30, кроличьи поликлональные антитела к WT1 (SC-192 поликлональные IgG; Santa Cruz Biotechnology) при разведении 1: 254, мышиные mAb к TLE4 (моноклональный IgG1 SC-365406; Santa Cruz Biotechnology) в разведении 1: 150 и Cy3-конъюгированный AffiniPure козий антимышиный IgG, разведенный в соотношении 1: 200 (Jackson ImmunoResearch Laboratories).В качестве среды для закрепления использовали реагент SlowFade Gold с DAPI (S36939; Invitrogen Molecular Probes).
Статистический анализ
Все результаты были представлены как средние значения ± 1 стандартное отклонение.