Hva er et pinhole-kamera og hvordan fungerer det?

Det er umulig å forestille seg livet i informasjons- og teknologiverdenen uten fotografier. Samtidig var det få som trodde at uten et pinhole-kamera ville ikke moderne kameraer og annet utstyr dukket opp. Fra materialet i denne artikkelen vil du lære hva det er, når det ble opprettet, hva er prinsippet for arbeidet og hvem som oppfant det.

Camera obscura regnes som prototypen til det moderne fotografiske kameraet. Oversatt fra latin betyr det "mørkt rom". Det er en enkel optisk enhet ved hjelp av hvilken bilder av viste objekter oppnås på skjermen. Utad er det en mørk boks som ikke sender lys, med en åpning og en skjerm dekket med tynt hvitt papir eller frostet glass.

I dette tilfellet er hullet plassert på den ene siden, og skjermen - på den andre, motsatt. Effekten av enheten er ganske uvanlig. Når strålen passerer gjennom lyshullet, vises objektet på veggen motsatt hullet i en omvendt og redusert form. Dette prinsippet fortsetter i dag i noen kameraer.

Den første camera obscura regnes for å være store bokser og mørke rom med bittesmå åpninger på en av de 4 veggene. Den nøyaktige datoen for opprettelsen av camera obscura er ukjent. Prinsippet for opprettelsen ble først tilskrevet Roger Bacon, som levde i 1214-1294. Dette tilbakevises imidlertid av boken «History of Photography», skrevet av ekteparet Gernsheim.

Det står det dette prinsippet var kjent på midten av 1000-tallet for den arabiske lærde Hasan-ibn-Hasan... På den tiden pleide den berømte vitenskapsmannen, fysikeren og matematikeren å tenke på det lineære prinsippet om lysutbredelse. Hans konklusjoner var basert på effekten av pinhole-kameraet.

men noen data lar oss hevde at optisk utstyr ble brukt allerede på 500-400-tallet. f.Kr NS. Den store kinesiske filosofen Mo Tzu (Mo Di) beskrev utseendet til et bilde på veggen i et mørkt rom. Aristoteles nevner også en optisk enhet. På en gang var han veldig interessert i prinsippet om utseendet til et rundt bilde av solen når den lyser gjennom et lite firkantet hull.

Det første optiske utstyret for å lage kunstneriske lerreter ble skapt av den store mesteren Leonardo da Vinci, som levde i årene 1452-1519. Beskrivelsen kan bli funnet i "Treatise on Painting", der forfatteren snakket om prinsippet om operasjonen til en optisk enhet. Leonardo da Vinci skrev at gjenstander som vises på et papirark ikke bare gjengis i deres virkelige former, men også i de samme fargene.

Obscura-kameraer begynte å bli aktivt brukt til å male landskap og portretter. Da var de fortsatt store og utstyrt med speil som avleder lys. Ofte ble linser satt inn i hullet, noe som oppnådde en økning i lysstyrke og skarphet. I middelalderen ble obscura-kameraer brukt i astronomi (for eksempel ble vinkeldiameteren til solen målt).

I tillegg har ulike forskere skrevet om dem. For eksempel, ved hjelp av en camera obscura i 1544 kunne Gemm Frisius observere en solformørkelse. Detaljerte beskrivelser av slike kamre ble gitt av Daniele Barbaro (1568) og Benedetti (1585). De var ikke bare store, men også tunge, og brukte plankonvekse, flate og konkave linser.

I 1611 var Kepler i stand til å forbedre camera obscura, synsvinkelen ble forstørret. Senere, i 1686, var Johannes Zahn i stand til å lage en bærbar versjon ved å utstyre den med et speil. Den ble plassert i en vinkel på 45 grader og projiserte objektet på en matt plate plassert horisontalt. Det viste bildet er snudd på hodet.

I fremtiden gjorde dette det mulig å overføre gjenstander til papir. Takket være reduksjonen i størrelse ble det mulig å endre retningen på kameraet, samt lage skisser fra naturen.

På 1700-tallet i Russland ble slike kameraer kalt «koloss for å fotografere perspektiver».... Utad lignet de på campingtelt. De ble brukt til å fange utsikten over forskjellige russiske byer. Det var mulig å overføre bilder til papir ved hjelp av blyanter og pensler. På dette tidspunktet var det imidlertid et aktivt søk etter en enklere overføring og avtrykk av viste objekter.

De første fotografiene dukket opp med utviklingen av kjemi. På den tiden var pinhole-kameraer allerede små bokser med en bikonveks linse på frontveggen, samt med svakt gjennomsiktig papir på motsatt side. Faktisk var dette enheter for mekanisk skissering av objekter.

Effekten av slike kameraer begynte å bli brukt i bærbare enheter som ligner moderne paviljongkameraer. Ønsket om å forenkle arbeidet til tegnere gjorde det mulig å gjøre tegneprosessen fullstendig mekanisert. De viste gjenstandene begynte å dukke opp og festes på flyet på en kjemisk måte.

Det er ikke lenger behov for kjedelig å stå bak kameraet og oversette bildet ved å skissere. I dag brukes pinhole-kameraer bare av og til. Prinsippet for deres arbeid brukes fortsatt i produksjon av fotografisk utstyr.

Prinsippet for drift av camera obscura og dets egenskaper ligner øyets arbeid. På samme måte vendes og behandles objekter som kan vises. Størrelsen på hulldiameteren varierer fra 0,5 til 5 mm. Dimensjonene til de viste objektene er relatert til avstanden mellom hullet og veggen med linsen. Etter hvert som den øker, øker størrelsen på de viste objektene.

Hvori bildekvaliteten avhenger direkte av størrelsen på hullet. Jo mindre diameter, jo skarpere og mørkere blir motivet. Med økningen forverres skarpheten markant, men lysstyrken til det viste objektet øker. Objekter har imidlertid ikke den høye skarpheten som er karakteristisk for digital teknologi.

Bildenes skarphet økes til en viss grense, dette gjøres ved å redusere diameteren på hullet. Hvis grensen overskrides, blir skarpheten i bildet sterkt forringet. Ordningen med arbeid med tidlige enheter var ikke veldig praktisk. Det var vanskelig å overføre bildet opp ned.

Mange i middelalderen ble slått av kvaliteten og realismen til malerier av forskjellige kunstnere. Hemmeligheten var bruken av optiske enheter. Samtidig som camera obscura med sine konkave linser har blitt en virkelig hjelp til å male.

Bruk av kamera i maleri ble ikke annonsert. Bruken av slike gjenstander gjorde det mulig å oppnå høy nøyaktighet av bildeoverføring. Undersøkelse av renessansemalerier antydet at kunstnerne brukte bokser med hull mindre enn 5 mm. Detaljeringen av bildene på lerretene var slående i realisme.

Et av de mest kjente maleriene der eksperter la merke til bruken av et camera obscura eller et konkavt speil anses portrett av Arnolfini-ektefellene, malt av flameren Jan Van Eyck i 1434... Hun ble preget av nesten perfekt tegning av detaljer.

Bruken av kameraet indikeres ikke bare av den upåklagelig sporede lysekronen med mange lysrefleksjoner og lysestaken med kompleks form. Spesielt bemerkelsesverdig er speilet på bakveggen, som viser refleksjonen av alle møblene i rommet og til og med skyggene. Den dokumentariske nøyaktigheten kunne ikke unngå å tiltrekke seg forskernes oppmerksomhet.

Imidlertid det samme studier har avslørt at kunstneren tidligere hadde brukt en camera obscura til å male lerretene sine... Et slående bevis på dette er maleriet hans "En mann i rød turban". Hun ser ut til å være fotografert, og profesjonaliteten i tegningen tilsier at dette ikke er den første bruken av en optisk enhet.

Uavhengig av talentet og forfiningen av tegneferdighetene til kjente mestere, var det umulig å oppnå utrolig nøyaktighet i detalj da. Gradvis begynte teknikken med å bruke optisk utstyr å bli bedre. På begynnelsen av 1500-tallet ble det mer tilgjengelig, men å legge til linser løste ikke problemet med det omvendte bildet ennå.

Derfor det var fortsatt mange venstrehendte på lerretene til store kunstnere. Et eksempel på slikt arbeid kan kalles et maleri av Frans Hals, som viser flere venstrehendte samtidig. En venstrehendt mann og kvinne koser seg med det, en annen venstrehendt truer dem gjennom vinduet. Og til og med apen berører kanten av kvinnens kjole med venstre pote.

Over tid har mangelen på visning blitt eliminert. På 1600-tallet dukket ikke bare speil, men også optiske prismer opp i den optiske enheten. Derfor er problemet med å snu bildet eliminert. Slike kamre ble kalt klare kamre. De ble brukt av eminente kunstnere.

Fotografisk maleri kan spores i lerretene til Jan Vermeer. Et eksempel på dette er maleriet «Trosen». Det er ikke vanskelig å forstå at Vermeer brukte et avansert camera obscura. Lerretet hans har de samme defektene som er karakteristiske for noen moderne kameraer (for eksempel sider og objekter som faller ut av fokus).

Relevansen til camera obscura i utviklingen av maleri og vitenskap er åpenbar. Dette er bevist av forskjellige interessante fakta.

• Takket være henne dukket dokumentarkunstnere opp (for eksempel den store Canaletto, som malte Westminster Bridge, mesterne av børsten LK Carmontel, Belotto, FV Perrot). I tillegg bidro hun til utviklingen av fotografiet.

• Obscura-kameraer ble også brukt i animasjon. Med deres hjelp ble konturene til kunstnerne skissert, og oppnådde de mest naturlige konturene, bevegelsene og proporsjonene. Levende eksempler på dette er slike tegneserier som "The Scarlet Flower", "The Frog Princess", opprettet i forrige århundre.

• Renessansekunstnere brukte optiske enheter, som var mørke rom med et hull som kunne være plassert ikke bare i veggen, men også i taket. Bemerkelsesverdig er det faktum at de måtte male i fullstendig mørke.

• Til tross for at camera obscura i dag mister sin relevans, brukes den av nybegynnere. For eksempel, med dens hjelp, males vegger, dekorere dem med realistiske landskap eller andre bilder.

• I tillegg brukes dette optiske utstyret til å få uvanlige fotografier og demonstrasjoner, der den yngre generasjonen blir vist hvordan denne enheten fungerer, hvordan den var, hvordan den brukes riktig.

• Bemerkelsesverdig er det faktum at på jakt etter forbedringer ble det laget et optisk kamera i form av en firesidig pyramide. I motsetning til boksene, var enheten basert på 4 lameller, som var koblet på toppen med koblinger.Kameraskjermen ble en hvit bakgrunn, som deretter ble påført spesielle fikseringsreagenser.

• Metoden for å få bilder i en camera obscura (daguerreotype) tok form i 1839. En sølvbelagt metallplate ble plassert i mørket og overfylt med joddamp, deretter plassert i et kamera for langtidseksponering for sterkt lys. Deretter ble platen utviklet i kvikksølvdamp inntil et amalgam ble oppnådd. Da ble daguerreotypien med speilbilde fikset. Med oppfinnelsen av lysfølsomme materialer ble pinhole-kameraer kameraer.

For hva et pinhole-kamera er, se neste video.