Mis on camera obscura ja kuidas see töötab?

Ilma fotodeta on võimatu ette kujutada elu info- ja tehnoloogilises maailmas. Samas mõtlesid vähesed sellele, et ilma camera obscura poleks moodsad kaamerad ja muu tehnika ilmunud. Selle artikli materjalist saate teada, mis see on, millal see loodi, mis on selle töö põhimõte ja kes selle leiutas.

Camera obscurat peetakse kaasaegse kaamera prototüübiks. See tähendab ladina keeles "pime tuba". Tegemist on lihtsa optilise seadmega, millega kuvatavatest objektidest kujutisi ekraanile saadakse. Väliselt on see tume kast, mis valgust läbi ei lase, augu ja õhukese valge paberi või mattklaasiga kaetud ekraaniga.

Sel juhul asub auk ühel küljel ja ekraan on teisel, vastasküljel. Seadme mõju on väga ebatavaline. Kui valgusvihk läbib valguse augu, kuvatakse objekt augu vastas olevale seinale tagurpidi ja vähendatud kujul. See põhimõte kehtib mõnes kaameras ka tänapäeval.

Suuri kaste ja pimedaid ruume, mille ühes neljast seinast on pisikesed vahed, peetakse esimesteks aukukaamerateks. Camera obscura täpne loomise kuupäev pole teada. Selle loomise põhimõte omistati esmakordselt Roger Baconile, kes elas aastatel 1214-1294. Selle lükkab aga ümber Gernsheimi abielupaari kirjutatud raamat "Fotograafia ajalugu".

Selles öeldakse, et seda põhimõtet teadis 11. sajandi keskel araabia õpetlane Hassan ibn Hassan. Sel ajal mõtles kuulus teadlane, füüsik ja matemaatik valguse levimise lineaarse printsiibi üle. Tema järeldused põhinesid camera obscura mõjul.

Kuid Mõned andmed viitavad sellele, et optilised seadmed olid kasutusel juba 5.-4. eKr e. Suur Hiina filosoof Mo Tzu (Mo Di) kirjeldas kujutise ilmumist pimeda ruumi seinale. Aristoteles mainib ka optilist seadet. Omal ajal huvitas teda väga põhimõte, kuidas päikese ümmargune kujutis paistab, kui see läbi väikese ruudukujulise augu kumab.

Esimesed optilised seadmed kunstilõuendite loomiseks lõi suurmeister Leonardo da Vinci, kes elas aastatel 1452-1519. Selle kirjeldust saab lugeda "Traktaadist maalikunstist", kus autor rääkis optilise seadme tööpõhimõttest. Leonardo da Vinci kirjutas, et paberilehel kuvatud esemeid edastatakse mitte ainult nende tegelikul kujul, vaid ka samades värvides.

Camera obscurat hakati aktiivselt kasutama maastike ja portreede maalimiseks. Siis olid need veel suured ja varustatud valgust kõrvale suunavate peeglitega. Sageli sisestati auku läätsed, mis suurendasid heledust ja teravust.Keskajal leidis camera obscura rakendust astronoomias (näiteks mõõdeti päikese nurkläbimõõtu).

Lisaks on nendest kirjutanud erinevad teadlased. Näiteks, Camera obscura abil suutis Gemm Frisius 1544. aastal jälgida päikesevarjutust. Selliste kambrite üksikasjalikud kirjeldused andsid Daniele Barbaro (1568) ja Benedetti (1585). Need polnud mitte ainult suured, vaid ka rasked, kasutasid tasapinnalisi kumeraid, lamedaid ja nõgusaid läätsi.

1611. aastal suutis Kepler kaamera obscurat täiustada, selle vaatenurk suurenes. Hiljem, 1686. aastal, suutis Johannes Tzan teha kaasaskantava versiooni, varustades selle peegliga. See asus 45-kraadise nurga all ja projitseerib objekti horisontaalselt paiknevale mattplaadile. Kuvatud pilt on tagurpidi pööratud.

Tulevikus võimaldas see esemeid paberile üle kanda. Tänu suuruse vähendamisele sai võimalikuks nii kaamera suuna muutmine kui ka loodusest visandite tegemine.

18. sajandil nimetati Venemaal selliseid kaameraid "perspektiivide jäädvustamiseks mõeldud kolossiks".. Väliselt meenutasid need matkatelke. Neid kasutati erinevate Venemaa linnade vaate jäädvustamiseks. Pliiatsite, pintslite abil oli võimalik pilte paberile üle kanda. Sel ajal aga otsiti aktiivselt kuvatavate objektide lihtsamat ülekandmist ja trükkimist.

Esimesed fotod ilmusid koos keemia arenguga. Selleks ajaks olid nööpaugukaamerad juba väikesed karbid, mille esiseinal oli kaksikkumer objektiiv, samuti vastasküljel kergelt läbipaistev paber.Tegelikult olid need seadmed objektide mehaaniliseks visandamiseks.

Selliste kaamerate efekti hakati kasutama kaasaskantavates seadmetes, mis meenutavad tänapäevaseid paviljonkaameraid. Soov joonistajate tööd lihtsustada võimaldas muuta joonistamise protsessi täielikult mehhaniseerituks. Näidatud objektid hakkasid paistma ja keemilisel meetodil lennukile fikseerima.

Pole vaja tüütut kaamera taga seismist ja pildi visandades tõlkimist. Camera obscura kasutatakse tänapäeval harva. Nende töö põhimõtet kasutatakse fototehnika tootmisel siiani.

Camera obscura tööpõhimõte ja selle omadused meenutavad silmade tööd. Samamoodi pööratakse ja töödeldakse kuvatavaid elemente. Ava läbimõõdu suurus varieerub vahemikus 0,5 kuni 5 mm. Kuvatavate objektide mõõtmed on seotud augu ja läätsega seina vahelise kaugusega. Kui see suureneb, suureneb kuvatavate objektide suurus.

Kus pildi kvaliteet sõltub otseselt augu suurusest. Mida väiksem on läbimõõt, seda teravam ja tumedam on objekt. Selle suurenedes teravus märgatavalt halveneb, kuid kuvatava objekti heledus suureneb. Objektidel pole aga digitehnoloogiale omast suurt teravust.

Piltide teravust suurendatakse teatud piirini, seda tehakse augu läbimõõdu vähendamisega. Kui piir ületatakse, halveneb pildi teravus oluliselt. Varasemate seadmetega töötamise skeem polnud mugav. Kujutise tagurpidi teisaldamine oli keeruline.

Paljudele keskajal jäi silma erinevate kunstnike maalide kvaliteet ja realistlikkus. Saladus oli optiliste seadmete kasutamine. Kuigi Camera obscura oma nõgusate objektiividega on maalimisel saanud tõeliseks abimeheks.

Fotoaparaadi kasutamist maalimisel ei reklaamitud. Selliste objektide kasutamine võimaldas saavutada pildi edastamise suure täpsuse. Renessansi maalide uurimine näitas, et kunstnikud kasutasid alla 5 mm aukudega kaste. Lõuendil olevate kujutiste detailsus mõjus realistlikult.

Üheks kuulsamaks maaliks, millel eksperdid märkasid camera obscura või nõguspeegli kasutamist, peetakse Arnolfinise portree, mille maalis flaam Jan van Eyck 1434. aastal. Teda eristas peaaegu täiuslik detailide joonistamine.

Kaamera kasutamisest annab tunnistust mitte ainult laitmatult joonistatud rohkete valguspeegeldustega lühter ja keerulise kujuga küünlajalg. Erilist tähelepanu väärib peegel tagaseinal, millesse on joonistatud kogu ruumi olukorra peegeldus ja isegi varjud. Dokumentaalne täpsus ei saanud jätta uurijate tähelepanu köitmata.

Samas sama uuringud on paljastanud, et kunstnik oli varem oma lõuendi maalimiseks kasutanud camera obscurat. Selle ilmekaks tõendiks on tema maal "Mees punases turbanis". Tundub, et see on pildistatud ja joonise professionaalsus viitab sellele, et see pole optilise seadme esmakordne kasutamine.

Vaatamata kuulsate meistrite andekusele ja joonistamisoskuse keerukusele oli siis võimatu saavutada hämmastavat detailitäpsust. Tasapisi hakkas optiliste seadmete kasutamise tehnika paranema. 16. sajandi alguseks muutus see kättesaadavamaks, kuid läätsede lisamine ei lahendanud veel ümberpööratud kujutise probleemi.

Sellepärast suurte kunstnike lõuenditel oli ikka palju vasakukäelisi. Sellise töö näiteks on Frans Halsi maal, millel on kujutatud mitut vasakukäelist korraga. Vasakukäeline mees ja naine pidutsevad sellega, teine ​​vasakukäeline ähvardab neid läbi akna. Ja isegi ahv puudutab oma vasaku käpaga naise kleidiäärt.

Aja jooksul väljapaneku puudumine kõrvaldati. 17. sajandil olid optilistel seadmetel mitte ainult peeglid, vaid ka optilised prismad. Seetõttu on pildi ümberpööramise probleem lahendatud. Selliseid kambreid hakati nimetama kirgasteks kambriteks. Neid kasutasid kuulsad kunstnikud.

Fotomaali saab jälgida Jan Vermeeri lõuenditel. Selle näiteks on maal "Piimaneitsi". On lihtne mõista, et Vermeer kasutas täiustatud camera obscurat. Selle lõuendil on samad vead, mis on iseloomulikud mõnele kaasaegsele kaamerale (näiteks küljed ja objektide fookusest väljas).

Camera obscura olulisus maalikunsti ja teaduse arengus on ilmne. Seda tõendavad mitmesugused huvitavad faktid.

• Tänu temale ilmusid dokumentalistid (näiteks suur Canaletto, kes kirjutas Westminster Bridge’i, pintslimeistrid L. K. Carmontel, Belotto, F. V. Perro). Lisaks aitas ta kaasa fotograafia arendamisele.

• Camera obscurat kasutati ka animatsioonis. Nende abiga joonistati välja kunstnike kontuurid, saavutades kõige loomulikumad piirjooned, liikumised ja proportsioonid. Selle ilmekateks näideteks on eelmisel sajandil loodud karikatuurid nagu "Scarlet Flower", "The Frog Princess".

• Renessansikunstnikud kasutasid optilisi seadmeid, mis olid pimedad ruumid, mille auk võis asuda mitte ainult seinas, vaid ka laes. On tähelepanuväärne, et nad pidid joonistama täielikus pimeduses.

• Hoolimata asjaolust, et kaamera obscura on tänapäeval kaotamas oma tähtsust, kasutavad seda algajad kunstnikud. Näiteks värvitakse selle abiga seinad, kaunistades need realistlike maastike või muude piltidega.

• Lisaks kasutatakse selle optilise seadme abil ebatavalisi fotosid ja demonstratsioone, kus nooremale põlvkonnale näidatakse, kuidas see seade töötab, milline see oli, kuidas seda õigesti kasutada.

• Tähelepanuväärne on see, et täiustusi otsides valmistati optiline kaamera tetraeedrilise püramiidi kujul. Erinevalt kastidest põhines seade 4 siinil, mis ühendati ülalt haakeseadistega. Kaamera ekraan muutus valgeks taustaks, millele kanti hiljem spetsiaalsed fikseerivad reaktiivid.

• Camera obscura (dagerrotüüp) kujutiste saamise meetod oli välja töötatud 1839. aastaks.Hõbetatud metallplaat asetati pimedasse ja niisutati joodiauruga, seejärel asetati kambrisse pikaajaliseks ereda valgusega kokkupuuteks. Pärast seda arendati plaati elavhõbeda aurus, kuni saadi amalgaam. Järgmisena fikseeriti peegelpildiga dagerrotüüp. Valgustundlike materjalide leiutamisega sai camera obscurast kaamerad.

Teavet selle kohta, mis on camera obscura, vaadake järgmisest videost.