Camera obscura - co to jest?

Trudno wyobrazić sobie życie w informacyjnym i skomputeryzowanym świecie bez fotografii. Ale camera obscura jest prekursorem dzisiejszych kamer. Zasada jego działania jest nadal wykorzystywana w produkcji sprzętu fotograficznego.

Informacje ogólne

Ten wynalazek to najprostsze urządzenie optyczne stworzone przed wiekami. Między innymi to jest także urządzenie, dzięki któremu można było uzyskać obrazy niektórych obiektów.

Budowa

Z wyglądu obscura kamery to ciemne pudełko z niewielką dziurą w jednej ze ścian. Po przeciwnej stronie znajduje się tak zwany ekran, pokryty szkłem matowym lub cienką białą kartką papieru. Kiedy promienie światła przechodzą przez otwór, na ekranie pojawia się odwrócony obraz świata zewnętrznego. Zasada ta jest podobna do zasady naszego oka, ponieważ obrazy obiektów w niej są również odwracane i przetwarzane. Ponadto w nowoczesnych kamerach istnieje odwrócenie obrazu na podobnej zasadzie.

Pierwsza wzmianka o camera obscura

Dokładna data jej wynalazku nie jest znana. Pierwsze wzmianki pochodzą z jedenastego wieku. A jeszcze wcześniej, w X wieku, arabski odkrywca Ibn al-Haytham (Alhazen) zaobserwował zaćmienia słońca z namiotem, w jednej ze ścian, z których naukowiec zrobił dziurę. Podążał za słońcem na przeciwległej ścianie, gdzie powstał obraz ciała niebieskiego po przejściu promieni przez dziurę.

W pismach angielskiego filozofa Rogera Bacona są miejsca, które przypominają opisy camera obscura, która stała się prototypem obiektywu w nowoczesnych aparatach. Jednak dokładnie wiadomo, że ten wynalazek nie należy do niego. Nawet w czasach starożytnych pojawił się sposób budowania obrazu przez małą dziurę.

W tej samej epoce zauważono, że promień słońca przenikający do ciemnego pomieszczenia przez mały otwór tworzy lekki wzór przestrzeni zewnętrznej. Arystoteles zauważył, że obraz ten uzyskano na przeciwległej ścianie w odwróconej formie. Ponadto, chociaż jest mniejszy, ma te same kolory i proporcje co obiekt rzeczywisty.

W średniowieczu naukowcy bardzo często używali camera obscura w swoich badaniach astronomicznych.

Zasada działania

Zostało to po raz pierwszy przedstawione przez włoskiego wynalazcę i artystę Leonarda da Vinci. Opis tego urządzenia, autorstwa da Vinciego, można znaleźć w pismach J. Venturiego. Wielki Włoch wyjaśnia zasadę camera obscura po tym, jak światło słoneczne wpada do ciemnego pomieszczenia przez niewielką lukę. Da Vinci stworzył także wzór otworów na promienie, trajektorię samych promieni słonecznych, a także ekran, na którym uzyskano obraz. Jednak Leonardo w swoim traktacie nigdy nie nazwał tego wynalazku kamerą obscura.

Są też inne dowody, że przez wieki naukowcy z różnych krajów używali urządzenia przypominającego to, które dzisiaj nazywamy camera obscura. Byli wśród nich na przykład Kepler i Zang.

Jednak camera obscura to urządzenie, które było używane nie tylko przez wielu naukowców, ale także przez niektórych artystów, którzy używali go do tworzenia swoich obrazów.

Prototypy urządzeń

W XVII wieku niemiecki astronom Johann Kepler Postanowiłem stworzyć własną kamerę obscura. W tym celu ustawił namiot na polu, wykonał w nim dziurę i włożył tam soczewkę. Patrzył, jak odwrócony obraz świata zewnętrznego pojawia się na załączonym arkuszu papieru naprzeciwko soczewki. Oczywiście można to rozważyć, kiedy promienie słoneczne przeszli przez szybę w namiocie.

Nowy rodzaj obscura kamery udało się stworzyć w tym samym XVII wieku, Johann Zahn. W pudełku wymyślił lustro pod kątem 45 stopni względem soczewki. Obraz, który pojawił się, gdy światło przechodziło przez soczewkę, odbijał się w górnej części pudełka, przykryty oszronionym szkłem z kalki. Dzięki temu Tsang mógł prześledzić obraz, który pojawił się wzdłuż konturu. Można powiedzieć, że była to swego rodzaju fotografia. Wśród innych osiągnięć Zahna znajduje się podobna kamera otworkowa, tylko o mniejszym rozmiarze i już ze zintegrowanym obiektywem. Był to prototyp urządzenia, które po stu pięćdziesięciu latach użyje słynny wynalazca fotografii Joseph Niepce.

Odkrycia w dziedzinie optyki

Obscura kamery to wynalazek, który zrodził chęć nauki optyki. W rezultacie rozpoczęły się odkrycia praw fizycznych w dziedzinie odbicia światła. Pierwszym, który użył ich w swoich pismach naukowych, był Kepler. Stało się to w 1604 roku. A po kilku latach Galileusz zaprojektował dość złożony teleskop. Dwa lata później Kepler potwierdził teorię soczewek, którą przyjęli naukowcy.

Od dawna zauważono, że wpływ światła słonecznego na otaczający świat jest bardzo duży. Na przykład, jego wpływ na sole srebra został ustalony, dzięki czemu produkty srebra zauważalnie ciemnieją. Zjawisko to zapoczątkowało wielką historię fotografii.

Pierwszym, który mógł udowodnić tę teorię, był fizyk Johann Schulze. W XVIII wieku przeprowadzał eksperymenty, by stworzyć świecące w ciemnej materii. W trakcie swoich doświadczeń naukowiec mieszał kwas azotowy, który zawierał rozpuszczone srebro, z kredą. Profesor zauważył, że ciecz, będąc w słońcu, stopniowo ciemnieje. Znalezienie tego zjawiska, Schulze skonfigurować kilka eksperymentów za pomocą cyfr i liter. Wytarł kawałki papieru i położył je na butelce z roztworem. W trakcie tego eksperymentu uzyskano odbitki fotograficzne na kredce zmieszanej ze srebrem. Nie zdając sobie sprawy z wagi jego odkrycia, poruszył butelką, po której utracono obraz. Wyniki tego eksperymentu, fizyk, opublikował kilka lat.

Pierwsze zdjęcia

Od XVIII wieku wzrosło zapotrzebowanie na portrety. Biorąc pod uwagę, że w tym czasie była to droga przyjemność, wyniki nowych wynalazków stały się alternatywą dla malarstwa portretowego. Ten portret został stworzony przy użyciu obrysu sylwetki, który został zaprojektowany na papierze. Następnie obrabiany przedmiot został wycięty i wklejony. W 1786 r. Gilles-Louis Chretien wymyślił udar twarzy. Proces był podobny do obrysu sylwetki, ale ten obraz został następnie wygrawerowany na miedzianej płycie, z której wydruki wykonano na papierze.

Pierwsze zdjęcie zostało wykonane w 1822 roku. Dokonał tego francuski wynalazca Joseph Niepce. Najstarszą fotografią, jaka mogła przetrwać, było zdjęcie wykonane przez Niepę z okna w 1826 r. Za pomocą kamery obscury. Miała blaszaną płytkę pokrytą lekką warstwą asfaltu. Trudno było stworzyć obraz, ponieważ sam proces fotografowania trwał aż osiem godzin, a nawet w jasnym świetle dnia. Niemniej jednak był to prawdziwy postęp, ponieważ nie było już potrzeby posiadania ciemnego pomieszczenia do obrazowania.

Jak zrobić kamerę obscura w domu

Wielu, którzy lubią optykę i fizykę, często zastanawiało się, jak to zrobić samemu? Istnieje kilka sposobów, w jaki można zobaczyć, jak działa wynalazek.

Numer metody 1

Aby zrobić obscurę z kamery własnymi rękami, potrzebujesz pudełka, w którym zrobiony jest otwór na przyszły obiektyw. Wewnętrzna powierzchnia pudełka jest pomalowana na czarno, aby pozbyć się nadmiaru światła i nie zepsuć filmu. Przed migawką należy zainstalować uchwyt z kartonu i przykleić go taśmą na zewnątrz. Mały otwór jest wykonany w pokrywie samej śruby, a płyta z nieprzezroczystego materiału jest umieszczona między jego uchwytem.

Komory doprowadzające i odbierające są ściśle przymocowane do konstrukcji. Ponadto należy wziąć pod uwagę szczelność, ponieważ w przypadku przerw, zdjęcie nie będzie działać.

Włóż nową folię do komory podajnika. Możesz go kupić lub kupić ze starych aparatów.

W ostatnim etapie folia jest wklejana z już przebity otwór, który należy umieścić na istniejącym otworze w skrzyni. Krawędzie powinny być gładkie. Następnie możesz włożyć film do aparatu i użyć go.

Metoda numer 2

Następną metodą jest kawałek grubego kartonu. Pożądane jest, aby jego wnętrze było czarne. Jest to konieczne, aby dodatkowe promienie światła nie wpadły do ​​aparatu, w przeciwnym razie wynik może zostać zepsuty. Ponadto z tego powodu wszystkie aparaty do farszu zrobiły się czarne i nadal działają. Jeśli zamiast kartonowych półfabrykatów, które musisz samemu złożyć, weź gotowe pudełko, ważne jest, aby nie zapomnieć pomalować wewnętrznej przestrzeni czarną farbą. Aby zabezpieczyć kamerę otworkową w największym możliwym stopniu, przyklej ją ze wszystkich stron czarną taśmą samoprzylepną. Zapewni to dodatkową ochronę, tak aby światło nie mogło dostać się do środka i zepsuć wynik pracy.

Do tej metody warto stosować wykroje kartonowe: prostokąty, paski o różnych rozmiarach. Trzeba przykleić tył aparatu, gdzie będzie film. Z przodu aparatu musisz utworzyć "soczewkę", w której, podobnie jak w pierwszej metodzie, wykonaj małą dziurę. Musi być gładki, w przeciwnym razie wpłynie znacząco na jakość obrazu. Gdy projekt jest gotowy, możesz zacząć go używać.

Stworzenie kamery obscury własnymi rękami jest całkiem możliwe. Najważniejsze, aby postępować zgodnie z instrukcjami. A korzyści z tego mogą być świetne.

Na przykład, taka domowa kamera obscura jest świetną okazją do studiowania praw optyki, aby przyjrzeć się nauce.