Совершенной неожиданностью для русского искусства стала представленная на 7-й Товарищества передвижных художественных выставок картина «Березовая роща» (1879). Знатоков искусства потрясала не только новая трактовка пейзажного мотива, главное – манера письма с использованием яркой светоносной палитры. Художник так убедительно передавал солнечный свет, что зритель невольно погружался в пространство картины, наполненное зноем летнего дня, слепящего, хотя и не изображенного на полотне солнца, лучи которого изумительно играли рефлексами на стволах деревьев и сочной зелени травы, наполняя их живительной энергией. Ради этой иллюзии Куинджи отказался от подробного выписывания растительности, очень условно и обобщенно изобразил вдали густую рощу, а на переднем плане - прохладный ручей в окружении высоких берез. Непростую живописно-пластическую задачу ему удалось решить, используя новаторские приемы в композиции и колорите. Для того, чтобы вовлечь зрителя в пространство полотна, он фрагментирует композицию, срезая вершины деревьев переднего плана, а разнообразные по тону зеленые и коричневые краски, проложенные отдельными цветовыми пятнами, помогают воссоздать природную игру света и тени.

Пытаясь добиться этого эффекта, художник исполнил к картине много этюдов и эскизов. Один из них, когда-то подаренный пейзажистом Илье Репину, а потом оказавшийся в собрании Ильи Остроухова, сейчас находится в Третьяковской галерее. Это небольшое произведение, в композиции которого хорошо прочитывается законченный вариант. Его нельзя отнести к натурным работам, поскольку Куинджи не ставил перед собой задачу реалистически изобразить насыщенную жизнь леса. Подобные работы ему были нужны, чтобы соотнести на практике действие цветовых и оптических законов, познать силу красок и освоить цвет в роли носителя света, ведь художник ставил перед собой сложнейшую живописную задачу — запечатлеть в картине поэзию солнечного света.

Первый биограф мастера Михаил Неведомский отмечал, что Куинджи постоянно следил за развитием науки и в беседах с учениками часто «пускался в подробный анализ, приводил данные из физики, проверял световые эффекты, делал справки с законами отражения».