Hvad er et pinhole-kamera, og hvordan fungerer det?

Det er umuligt at forestille sig livet i informations- og teknologiverdenen uden fotografier. Samtidig troede de færreste, at uden et pinhole-kamera ville moderne kameraer og andet udstyr ikke være dukket op. Fra materialet i denne artikel vil du lære, hvad det er, hvornår det blev oprettet, hvad er princippet om dets arbejde, og hvem der opfandt det.

Camera obscura betragtes som prototypen på det moderne fotografiske kamera. Oversat fra latin betyder det "mørkt rum". Det er en simpel optisk enhed, ved hjælp af hvilken billeder af viste objekter opnås på skærmen. Udadtil er det en mørk boks, der ikke transmitterer lys, med en åbning og en skærm dækket af tyndt hvidt papir eller matglas.

I dette tilfælde er hullet placeret på den ene side, og skærmen - på den anden, modsat. Effekten af ​​enheden er ret usædvanlig. Når strålen passerer gennem hullet af lys, vises objektet på væggen modsat hullet i en omvendt og reduceret form. Dette princip fortsætter i dag i nogle kameraer.

Den første camera obscura anses for at være store kasser og mørke rum med bittesmå åbninger på en af ​​de 4 vægge. Den nøjagtige dato for oprettelsen af ​​camera obscura er ukendt. Princippet om dets oprettelse blev først tilskrevet Roger Bacon, der levede i 1214-1294. Det afkræftes dog af bogen "History of Photography", skrevet af ægteparret Gernsheim.

Det står der dette princip var kendt i midten af ​​det 11. århundrede af den arabiske lærde Hasan-ibn-Hasan... På det tidspunkt plejede den berømte videnskabsmand, fysiker og matematiker at tænke på det lineære princip om lysudbredelse. Hans konklusioner var baseret på effekten af ​​pinhole-kameraet.

men nogle data tillader os at hævde, at optisk udstyr blev brugt allerede i det 5.-4. århundrede. f.Kr NS. Den store kinesiske filosof Mo Zi (Mo Di) beskrev udseendet af et billede på væggen i et mørkt rum. Aristoteles nævner også en optisk enhed. På et tidspunkt var han meget interesseret i princippet om udseendet af et rundt billede af solen, når den lyser gennem et lille firkantet hul.

Det første optiske udstyr til skabelse af kunstneriske lærreder blev skabt af den store mester Leonardo da Vinci, som levede i årene 1452-1519. Dens beskrivelse kan findes i "Treatise on Painting", hvor forfatteren talte om princippet om drift af en optisk enhed. Leonardo da Vinci skrev, at objekter vist på et papirark ikke kun gengives i deres rigtige former, men også i de samme farver.

Obscura-kameraer begyndte at blive brugt aktivt til at male landskaber og portrætter. Så var de stadig store og udstyret med spejle, der afleder lys. Ofte blev linser sat ind i hullet, hvilket opnåede en stigning i lysstyrke og skarphed. I middelalderen blev obscura-kameraer brugt i astronomi (for eksempel blev solens vinkeldiameter målt).

Derudover har forskellige forskere skrevet om dem. For eksempel, ved hjælp af en camera obscura i 1544 kunne Gemm Frisius observere en solformørkelse. Detaljerede beskrivelser af sådanne kamre blev givet af Daniele Barbaro (1568) og Benedetti (1585). De var ikke kun store, men også tunge, ved at bruge plankonvekse, flade og konkave linser.

I 1611 var Kepler i stand til at forbedre camera obscura, dens synsvinkel blev forstørret. Senere, i 1686, kunne Johannes Zahn lave en bærbar version ved at udstyre den med et spejl. Den blev placeret i en vinkel på 45 grader og projicerede objektet på en mat plade placeret vandret. Det viste billede er blevet vendt på hovedet.

Senere gjorde dette det muligt at overføre genstande til papir. Takket være reduktionen i størrelse blev det muligt at ændre kameraets retning, samt lave skitser fra naturen.

I det 18. århundrede i Rusland blev sådanne kameraer kaldt "kolos til at fotografere perspektiver."... Udadtil lignede de campingtelte. De blev brugt til at fange udsigten over forskellige russiske byer. Det var muligt at overføre billeder til papir ved hjælp af blyanter og pensler. Men på dette tidspunkt var der en aktiv søgen efter en enklere overførsel og prægning af viste objekter.

De første fotografier dukkede op med udviklingen af ​​kemi. På det tidspunkt var pinhole-kameraer allerede små kasser med en bikonveks linse på forvæggen samt svagt gennemsigtigt papir på den modsatte side. Faktisk var disse enheder til mekanisk skitsering af genstande.

Effekten af ​​sådanne kameraer begyndte at blive brugt i bærbare enheder, der ligner moderne pavillonkameraer. Ønsket om at forenkle tegnerens arbejde gjorde det muligt at gøre tegneprocessen fuldt mekaniseret. De viste objekter begyndte at dukke op og blive fikseret på flyet på en kemisk måde.

Der er ikke længere behov for kedeligt at stå bag kameraet og oversætte billedet ved at tegne. I dag bruges pinhole-kameraer sjældent. Princippet om deres arbejde bruges stadig i produktionen af ​​fotografisk udstyr.

Funktionsprincippet for camera obscura og dets egenskaber ligner øjets arbejde. På samme måde vendes og behandles objekter, der kan vises. Størrelsen på huldiameteren varierer fra 0,5 til 5 mm. Dimensionerne af de viste objekter er relateret til afstanden mellem hullet og væggen med linsen. Efterhånden som den øges, øges størrelsen af ​​de viste objekter.

Hvori billedkvaliteten afhænger direkte af hullets størrelse. Jo mindre diameter, jo skarpere og mørkere er motivet. Med dens stigning forringes skarpheden markant, men lysstyrken af ​​det viste objekt øges. Objekter har dog ikke den høje skarphed, der er karakteristisk for digital teknologi.

Billedernes skarphed øges til en vis grænse, dette gøres ved at reducere hullets diameter. Hvis grænsen overskrides, forringes billedets skarphed alvorligt. Ordningen med arbejde med tidlige enheder var ikke særlig praktisk. Det var svært at overføre billedet på hovedet.

Mange i middelalderen blev slået af kvaliteten og realismen i malerier af forskellige kunstnere. Hemmeligheden var brugen af ​​optiske enheder. Mens camera obscura med sine konkave linser er blevet en rigtig hjælp til at male.

Brugen af ​​kameraet til maleri blev ikke annonceret. Brugen af ​​sådanne genstande gjorde det muligt at opnå høj nøjagtighed af billedtransmission. Undersøgelse af renæssancemalerier antydede, at kunstnerne brugte kasser med huller mindre end 5 mm. Detaljeringen af ​​billederne på lærrederne var slående i realisme.

Et af de mest berømte malerier, hvor eksperter bemærkede brugen af ​​et camera obscura eller et konkavt spejl, betragtes portræt af Arnolfini-ægtefællerne, malet af den flamske Jan Van Eyck i 1434... Hun var kendetegnet ved næsten perfekt tegning af detaljer.

Brugen af ​​kameraet indikeres ikke kun af den upåklageligt sporede lysekrone med mange lysrefleksioner og lysestagen af ​​kompleks form. Særligt bemærkelsesværdigt er spejlet på bagvæggen, som viser refleksionen af ​​alle møblerne i rummet og endda skyggerne. Den dokumentariske nøjagtighed kunne ikke undgå at tiltrække forskernes opmærksomhed.

Dog det samme undersøgelser har afsløret, at kunstneren tidligere havde brugt en camera obscura til at male sine lærreder... Et slående bevis på dette er hans maleri "En mand i en rød turban". Det ser ud til at være fotograferet, og tegningens professionalisme indikerer, at dette ikke er den første brug af en optisk enhed.

Uanset talentet og raffinementet af berømte mestres tegnefærdigheder, var det umuligt at opnå en fantastisk nøjagtighed i detaljer dengang. Gradvist begyndte teknikken med at bruge optisk udstyr at blive bedre. I begyndelsen af ​​det 16. århundrede blev det mere tilgængeligt, men tilføjelse af linser løste endnu ikke problemet med et omvendt billede.

Derfor der var stadig mange venstrehåndede på store kunstneres lærreder. Et eksempel på et sådant arbejde kan kaldes et maleri af Frans Hals, som forestiller flere venstrehåndede på én gang. En venstrehåndet mand og kvinde holder af det, en anden venstrehåndet truer dem gennem vinduet. Og selv aben rører kanten af ​​kvindens kjole med sin venstre pote.

Med tiden er manglen på visning blevet elimineret. I det 17. århundrede dukkede ikke kun spejle, men også optiske prismer op i den optiske enhed. Derfor er problemet med at invertere billedet blevet elimineret. Disse kameraer kom til at blive kaldt lucid kameraer. De blev brugt af fremtrædende kunstnere.

Fotografisk maleri kan spores i Jan Vermeers lærreder. Et eksempel på dette er maleriet "Troslen". Det er ikke svært at forstå, at Vermeer brugte et avanceret camera obscura. Hans lærred har de samme defekter, som er karakteristiske for nogle moderne kameraer (for eksempel sider og ude af fokus).

Relevansen af ​​camera obscura i udviklingen af ​​maleri og videnskab er indlysende. Dette bevises af forskellige interessante fakta.

• Takket være hende dukkede dokumentarkunstnere op (for eksempel den store Canaletto, der malede Westminster Bridge, mestrene af penslen LK Carmontel, Belotto, FV Perrot). Derudover bidrog hun til udviklingen af ​​fotografiet.

• Obscura-kameraer blev også brugt i animation. Med deres hjælp blev konturerne af kunstnerne skitseret, hvilket opnåede de mest naturlige konturer, bevægelser og proportioner. Levende eksempler på dette er sådanne tegnefilm som "The Scarlet Flower", "The Frog Princess", skabt i det sidste århundrede.

• Renæssancekunstnere brugte optiske enheder, som var mørke rum med et hul, der ikke kun kunne placeres i væggen, men også på loftet. Bemærkelsesværdigt er det, at de skulle male i fuldstændig mørke.

• På trods af at camera obscura i dag mister sin relevans, bruges den af ​​nybegyndere. For eksempel, med dens hjælp, males vægge, dekorere dem med realistiske landskaber eller andre billeder.

• Derudover bruges dette optiske udstyr til at få usædvanlige fotografier og demonstrationer, hvor den yngre generation får vist, hvordan denne enhed fungerer, hvordan den var, hvordan den bruges korrekt.

• Bemærkelsesværdigt er det faktum, at der i jagten på forbedringer blev lavet et optisk kamera i form af en firesidet pyramide. I modsætning til kasserne var enheden baseret på 4 lameller, som var forbundet i toppen med koblinger.Kameraskærmen blev en hvid baggrund, hvorpå der efterfølgende blev påført specielle fikseringsreagenser.

• Metoden til at opnå billeder i en camera obscura (daguerreotype) tog form i 1839. En forsølvet metalplade blev anbragt i mørke og overhældt med joddamp og derefter anbragt i et kamera til langtidseksponering for stærkt lys. Derefter blev pladen fremkaldt i kviksølvdamp, indtil et amalgam blev opnået. Så blev daguerreotypiet med spejlbillede fikset. Med opfindelsen af ​​lysfølsomme materialer blev pinhole-kameraer til kameraer.

For hvad et pinhole-kamera er, se næste video.