Лучи света, проходящие сквозь отверстие диаметром от 0,5 до 5 мм, формируют на экране перевернутое изображение наблюдаемых объектов. Некоторые современные камеры основываются на принципах, заложенных в работу камеры-обскуры.
Что такое Камера-обскура
Камера-обскура (лат. camera obscura, что переводится как «темная комната») представляет собой простой оптический инструмент, который имеет небольшое отверстие в одной из стен и показывает на противоположной стене изображения объектов, находящихся снаружи напротив этого отверстия. В зависимости от конструкции, камера-обскура может выглядеть как ящик, так и как отдельное помещение.
Изображения камеры-обскуры
Фотографии, полученные с помощью камеры-обскуры, иллюстрируют возможности этого устройства:
Как сделать камеру-обскуру своими руками
В видео «Камера Обскура. Фотографическое чудо своими руками», размещённом на канале OlO, наглядно демонстрируется процесс создания камеры из коробки для обуви, а также способы ее использования.
Исторически, в 1826 году французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс стал первым, кто создал фотографию с помощью камеры-обскуры, используя технику, которую он назвал гелиографией. Это изображение имеет название «Вид из окна Ле Гра».
Тем не менее, существует множество предположений о том, что это на самом деле было его второе изображение, а первым считается «Столовый сервиз», который Ньепс сделал в 1822 году. Кроме того, есть мнение, что первое изображение было создано в 1829 году.
В 1839 году французский художник Луи Дагер, при поддержке Жозефа Ньепса, продемонстрировал новый метод получения фотографии с выдержкой в 30 минут, который стал известен как дагерротипия, названная в его честь.
Параллельно с этим, английский изобретатель Уильям Генри Фокс Тальбот добился успеха в 1839 году, разработав уникальный метод негативной фотографии, изначально известный как калотипия, но впоследствии переименованный в тальботипию. Он придумал новый способ обработки тонкой бумаги для фотопечати.
Также, в 1850 году Луи Дезире Бланкар-Эврар создал фотобумагу с альбуминированием и начал массовое производство фотобумаги, готовой к использованию, которая оставалась в употреблении до конца XIX века.
В 1851 году Гюстав Ле Грей, французский фотограф, запатентовал метод создания негативов из вощеной бумаги, что значительно улучшило версию негатива Тальбота.
Дагерротип оставался популярным на протяжении 1840-х и 1850-х годов, прежде чем его начали вытеснять более доступные и новые технологии — такие как амбротипия, изобретенная фотографом Фредериком Скоттом Арчером, и ферротипия, созданная Адольфом Мартином.
Огромным шагом вперед в фотографии стало создание первой цветной фотографии в 1861 году, осуществлённой британским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом. Это изображение состояло из трех фотографий тартановой ленты, снятых с эффективно подобранными цветовыми фильтрами.
В 1880 году предприимчивый изобретатель Джордж Истман основал в Америке компанию, которая в 1888 году стала известна под именем KODAK. В этом же году была выпущена первая в мире камера этой марки.
Дополнительно рекомендуем ознакомиться с терминами «классицизм» и «искусство».
ОБНОВЛЕНИЕ 15/10/2019.
Что это такое?
Камера-обскура воспринимается как предшественник современного фотоаппарата. Название этого устройства переводится с латинского как «темная комната». Это простейший оптический прибор, который способен создавать изображения находящихся рядом объектов. Внешний вид камеры-обскуры представляет собой темный непрозрачный ящик с одним отверстием и экраном, покрытым тонкой белой бумагой или матовым стеклом.
Отверстие располагается с одной стороны, тогда как экран находится на противоположной стороне. Эффект использования этого устройства достаточно занимателен. Когда световые лучи проходят через отверстие, объект оказывается на экране или стене напротив в перевернутом и уменьшенном виде. Этот принцип как раз и используется в некоторых современных камерах.
История создания
Первые устройства, представляющие собой камеры-обскуры, выглядели как большие ящики или даже темные комнаты, имеющие очень маленькие отверстия в одной из стен. Точная дата появления камеры-обскуры остается неопределенной. Однако принцип ее работы впервые был приписан Роджеру Бэкону, который жил в период с 1214 по 1294 год. Тем не менее, это мнение ставится под сомнение в книге «История фотографии», написанной господином и госпожой Гернсхайм.
В данной книге утверждается, что принцип камеры-обскуры был известен арабскому ученому Хасану-ибн-Хасану в середине XI века. Этот известный ученый, физик и математик уже в те времена размышлял над линейным принципом распространения света, и его выводы были основаны на феноменах, наблюдаемых в камере-обскуре.
Тем не менее, есть свидетельства, свидетельствующие о том, что оптические приборы использовались еще в пятом и четвертом веках до нашей эры. Известный китайский философ Мо Ди описывал явление появления изображений на стене темной комнаты. Также упоминается о них у Аристотеля, который однажды был глубоко заинтересован эффектом кругового изображения солнца, наблюдаемого через небольшое квадратное отверстие.
Первый детализированный оптический прибор, который мог создавать изображения, был описан великим мастером Леонардо да Винчи (1452-1519). Это описание вы можете найти в «Трактате о живописи», где автор постигает принцип работы оптического устройства. Леонардо да Винчи утверждал, что предметы, изображенные на листе бумаги, воспроизводятся не только в своей оригинальной форме, но и в тех же цветах, сохраняя точные оттенки.
Эффект отражения данными устройствами завораживает простотой своего функционирования и точностью воспроизведенных цветов.
Камера-обскура быстро завоевала популярность как средство для создания пейзажей и портретов. В то время они значительно увеличивались в размере и часто снабжались зеркалами, позволяющими отклонять свет. Для увеличения яркости и четкости в диафрагму могли вставлять линзы. В Средние века камеры-обскуры использовались также в астрономии, к примеру, для измерения углового диаметра Солнца.
О них упоминали и несколько исследователей. Одним из таких был Гемм Фризиус, который в 1544 году использовал камеру-обскуру для наблюдения солнечного затмения. Подробные описания камеры-обскуры были представлены Даниэле Барбаро (1568) и Бенедетти (1585). Эти устройства были не только довольно громоздкими, но и тяжеловесными, и пользовались плосковыпуклыми, плоскими и вогнутыми линзами.
В 1611 году Йоханнес Кеплер улучшил конструкцию камеры-обскуры, расширив угол обзора. Позже, в 1686 году, Йоханнес Зан создал более портативную версию этого устройства, добавив к ней зеркало, установленное под углом в 45 градусов, что позволяло проецировать изображение на горизонтально установленный стеклянный экран. Изображения, полученные таким путем, были перевернутыми.
Со временем появилась возможность переносить изображения на бумагу с помощью эскизов, что позволяло использовать камеру для более точного рисования в реальном времени.
При этом камера-обскура обеспечивала точную передачу перспективы и деталей, свойственных изображениям, полученным с помощью фотографии.
В восемнадцатом веке в России устройство получило название «перспективная камера» и выглядело как походная сцена. Эти камеры использовались для создания изображений различных российских городов. Постепенно рисунки можно было переносить на бумагу с использованием ручек и кистей. Однако в то время активно искали более простой способ запечатления и передачи объектов.
Первые фотографии начали появляться лишь с прогрессом в химии. До этого момента камеры-обскуры представляли собой компактные коробочки с бифокальной линзой на лицевой стороне и непрозрачной бумагой на другой.
Устройство и принцип работы
Принцип действия камеры-обскуры и ее характеристики аналогичны функции глаза. Объекты, проецируемые через устройство, соответственно переворачиваются и обрабатываются. Диаметр отверстия (апертуры) камеры может варьироваться от 0,5 до 5 мм. Размер появляющихся изображений существенно зависит от расстояния между диафрагмой и экраном. Чем больше это расстояние, тем крупнее объекты, которые возникают на экране.
Качество изображения также напрямую зависит от диаметра апертуры — чем меньше диаметр, тем резче и темнее будет изображение, однако этот эффект достоинством шлифовки в определённых пределах. Чем меньше открытие, тем более четким становится изображение, однако если диаметр отверстия становится слишком маленьким, резкость начинает ухудшаться. Бытовые планировки прежних устройств не были удобными, и наличие перевернутого изображения создавало определённые трудности для пользователей.
Введение зеркал упростило принцип работы оптики, сделав камеру более удобной в использовании.
Как появилась первая камера
Первые упоминания о подобном устройстве относятся к пятому веку до нашей эры, когда китайский философ Ми Ти описывал процесс появления визуальных образов в темной комнате. Камера-обскура упоминалась и в трудах Аристотеля, который исследовал её свойства. Важным вкладом в научное понимание света стал труд арабского ученого X века Ибн аль-Хайтама, который выводил световое распространение по прямой линии, тем самым описывая принципы работы камеры.
В Средние века устройство было разработано заново в трудах английского философа Роджера Бэкона и архиепископа Кентерберийского Джона Пенхема, которые пришли к выводу о том, что камера-обскура может эффективно отслеживать движение солнца.
Кому принадлежит изобретение
Долгое время считалось, что камеру-обскуру изобрел Роджер Бэкон; однако в трудах семьи Гернсхайм по истории фотографии говорится, что данный принцип был известен арабскому ученому X века Ибн аль-Хайтаму. В 1267 году Бэкон выпустил работу под названием «Перспектива», которую многие ученые считают первоисточником описания камеры, хотя сама работа довольно размыта. Поэтому вряд ли стоит в полном объеме приписывать изобретение Бэкону.
Последующие улучшения камеры
С момента своего изобретения камера-обскура постоянно совершенствовалась и, в конечном итоге, продолжается улучшаться и по сей день. Все современные камеры можно рассматривать как значительно усовершенствованные версии оригинального устройства; по сути они идентичны по основным принципам.
В 1550 году итальянские ученые сделали попытку добавить к устройству линзу, что позволило значительно улучшить чёткость снимков. Это внедрение также сделало возможным более точный контроль резкости изображения, позволяя пользователю изменять заднюю часть устройства по мере необходимости.
Следующее важное усовершенствование произошло в 1686 году, когда Йоханнес Цанг модернизировал камеру, создав более портативную версию. В этой новой версии изображение на экране перестало быть перевернутым, что было достигнуто путём установки зеркал под определёнными углами. Это существенно упростило использование устройства.
Обскура, разработанная французским физиком, напоминала пирамиду с четырьмя гранями и состояла из четырех соединенных планок. В верхней части эти элементы скреплялись коннекторами, а в качестве экрана использовался специальный белый фон, который затем обрабатывался фиксирующими растворами для получения изображений.
