Leonardo és a tudomány
Leonardo da Vinci volt az itáliai reneszánsz egyik legsokoldalúbb alkotója. Ez a közhelyesnek tűnő megállapítás akkor érthető meg pontosan, ha figyelembe vesszük Leonardo elméleti munkásságát is. Leon Battista Albertivel, vagy más teoretikusokkal ellentétben Leonardo nem hagyott hátra egységesen megszerkesztett, önálló traktátust, de jegyzetei között nagyon sok, részben egy későbbi művészetelméleti írás alapjául szolgáló szöveg maradt fenn. Ezek nagy része vázlatrajzok mellé illesztett megjegyzésekből áll, és életének nagy részét felöleli: 1489 és 1518 között készültek. Leonardo jegyzeteinek legjelentősebb gyűjteménye az úgynevezett Trattato della pittura, egy 16. századi kompilátor által kiadásra előkészített jegyzetgyűjtemény, amelyben az írások témák szerint lettek összerendezve.
Leonardo tudós alkat volt, számára a művészetben a legfontosabb a természet megfigyelése, a természeti jelenségek okainak kiderítése volt. Lényegében arisztotelészi alapon, a tapasztalatot részesítette előnyben a spekulációval szemben. Meggyőződése szerint, és erről számos jegyzete tanúskodik, a művészet, és elsősorban az által minden másnál magasabb rendűnek tartott festészet nem választható el a tudománytól. Ez a meggyőződése, amelyet természeti stúdiumaival is igazolt, jelentősen hozzájárult a képzőművészet rangemelkedéséhez. A 15. századi reneszánsz művészek ugyanis nem fogadták el azt a hagyományos kötöttséget, amely szerint az ábrázoló művészet nem tartozik a szabad emberhez méltó, szellemi munkát igénylő hét szabad művészet közé, és csak mint fizikai munka, az artes mechanicae részeként értelmezhető. Leonardo, - aki szerint a festészet elsősorban szellemi tevékenység -, elfogadhatatlan volt ez a középkori eredetű megközelítés. Meggyőződése szerint a művészet azért tekinthető tudománynak, mert a geometriából és matematikából származó perspektíva, valamint a természet jelenségeinek módszeres tanulmányozásán alapul. Elgondolása szerint a művészetnek a természetet kell követnie, és ahhoz, hogy a természetet követhessük, azaz ábrázolhassuk, jelenségeit meg kell értenünk, részleteit pontosan meg kell figyelnünk, mivel minden tudásunk észleleteinkből származik. A megfigyelések alapján pedig fel kell állítani azokat a szabályokat, amelyek a természet ábrázolásának alapját képezik. (Természeten ebben az esetben a minket körülvevő világ minden élő és élettelen részlete értendő.) Leonardo megfigyeléseit és kísérleteit rajzokon örökítette meg. Ő volt az első, aki a rajzot a középkori műhelygyakorlattal ellentétben arra használta, hogy gondolatait és megfigyeléseit vázlatszerűen rögzítse. Az egyik Madonna-képéhez készített vázlatrajzán például addig-addig rajzolta újra a keresett kompozíciós séma körvonalait, amíg a rajzon már csak vonalak kusza összessége volt látható, és a megtalált végleges formát kénytelen volt a lap túloldalára átkarcolni.
Leonardót természeti megfigyeléseinél elsősorban azok a problémák érdekelték, amelyek a festészet számára tanulsággal szolgáltak. Elmélyülten tanulmányozta az emberi test anatómiáját és arányait, az arckifejezések változásait, és különös figyelmet fordított az árnyékok és a fény szerepére. Ez utóbbi esetében konzekvensen alkalmazta, és megfigyelései alapján tudományos alapossággal, elméletileg is kidolgozta a levegőperspektíva problémáját. Észrevette ugyanis, hogy a távoli formák színei a néző és a tárgy között elhelyezkedő levegő mennyiségének arányában megváltoznak. A távoli, zöld hegyeket például kéknek látjuk. A vetett árnyékok esetében hasonló következtetésre jutott: felismerte, és művein alkalmazta is, hogy a vetett árnyék színe attól is függ, milyen felületre esik. Fehér felületen például kékes árnyalatot ad. Festményein azt láthatjuk, hogy megpróbálta a művészet eszközeivel visszaadni az optikai jelenségeket, és nem csak a levegőperspektíva alkalmazása járult ehhez hozzá, hanem a chiaroscuro fényhatások gazdag kiaknázása és a sfumato lágy, érzékeny kezelése is, amelyeknek az alkalmazásához az ekkor elterjedő olajfesték használata is hozzájárult.
Leonardo megpróbálta megérteni a természetben zajló változások, a víz és a levegő mozgásformáinak jelenségét is. Sokat tanulmányozta a vízben keletkező örvények mozgásának és kialakulásának jelenségét, a felhők alakváltozásait. Életének utolsó éveiben rengeteg olyan vázlatot készített, amelyen a hullámok vagy felhők apokaliptikus vízióként kavarognak a vázlatrajzokon.
Leonardo festészetét tehát az teszi különlegessé, hogy tudományos alapossággal közelített az ábrázolt tárgy formáihoz, de művészetének nagyszerűsége semmivé vált volna, ha nem rendelte volna alá megfigyeléseit a festészetnek. Leonardo nem csak a természettudomány szinte összes ágával foglalkozott, a geometriától kezdve az optikán át az anatómiáig, de a festészet mellett szobrászattal és építészettel is. Milánóban például a Sforzákhadmérnökként foglalkoztatták, és az ő tervei szerint épült meg az a hajózható csatorna, amely a várost összeköti a tengerrel.
Leonardo nyughatatlan természete, állandóan újat kereső és kísérletező, a festményt a valósággal szembesítő kutató alkata volt az oka annak, hogy több száz rajza és több száz oldalnyi írása mellett, festészeti életműve olyan kevés darabból áll. A biztosan neki tulajdonítható, és teljes egészében befejezett festmények száma még a tízet sem éri el. De ez a néhány remekmű valódi fordulatot hozott a festészet történetében. Az itáliai érett reneszánsz művészet kialakulása elsősorban Leonardónak köszönhető.