Što je pinhole kamera i kako radi?

Nemoguće je zamisliti život u informacijskom i tehnološkom svijetu bez fotografija. Pritom je malo tko mislio da se bez pinhole kamere ne bi pojavile moderne kamere i druga oprema. Iz materijala u ovom članku saznat ćete što je, kada je nastao, koji je princip rada i tko ga je izumio.

Camera obscura se smatra prototipom moderne fotografske kamere. U prijevodu s latinskog to znači "mračna soba". Riječ je o jednostavnom optičkom uređaju uz pomoć kojeg se na ekranu dobivaju slike prikazanih objekata. Izvana je to tamna kutija koja ne propušta svjetlost, s otvorom i ekranom prekrivenim tankim bijelim papirom ili mat staklom.

U ovom slučaju, rupa se nalazi s jedne strane, a zaslon - s druge, suprotno. Učinak uređaja je prilično neobičan. Kada snop prođe kroz otvor svjetlosti, objekt se prikazuje na zidu suprotnom od rupe u obrnutom i smanjenom prikazu. Ovaj princip se nastavlja i danas u nekim kamerama.

Prvom kamerom obscurom smatraju se velike kutije i mračne sobe sa sićušnim otvorima na jednom od 4 zida. Točan datum nastanka kamere obscure nije poznat. Princip njegovog stvaranja prvi je pripisan Rogeru Baconu, koji je živio 1214-1294. No, to opovrgava knjiga "Povijest fotografije", koju je napisao bračni par Gernsheim.

To navodi da ovaj princip bio je poznat sredinom 11. stoljeća arapskom učenjaku Hasan-ibn-Hasanu... U to je vrijeme poznati znanstvenik, fizičar i matematičar razmišljao o linearnom principu širenja svjetlosti. Njegovi zaključci temeljili su se na učinku pinhole kamere.

ali neki podaci dopuštaju nam da tvrdimo da je optička oprema korištena već u 5.-4. stoljeću. PRIJE KRISTA NS. Veliki kineski filozof Mo Zi (Mo Di) opisao je pojavu slike na zidu mračne sobe. Aristotel spominje i optički uređaj. Svojedobno ga je jako zanimao princip pojavljivanja okrugle slike sunca kada svijetli kroz malu rupu u obliku kvadrata.

Prvu optičku opremu za stvaranje umjetničkih platna stvorio je veliki majstor Leonardo da Vinci, koji je živio u godinama 1452-1519. Njegov opis nalazi se u "Traktatu o slikarstvu", gdje je autor govorio o principu rada optičkog uređaja. Leonardo da Vinci je napisao da su predmeti prikazani na papiru prikazani ne samo u svojim stvarnim oblicima, već i u istim bojama.

Kamere Obscura počele su se aktivno koristiti za slikanje krajolika i portreta. Tada su još bile velike i opremljene zrcalima koja odbijaju svjetlost. Često su leće umetnute u rupu, čime se postiže povećanje svjetline i oštrine. U srednjem vijeku u astronomiji su se koristile kamere obscura (na primjer, mjeren je kutni promjer sunca).

Osim toga, o njima su pisali razni istraživači. Na primjer, uz pomoć camera obscure 1544. Gemm Frisius je uspio promatrati pomrčinu sunca. Detaljne opise takvih odaja dali su Daniele Barbaro (1568.) i Benedetti (1585.). Bile su ne samo velike, već i teške, koristeći plano-konveksne, ravne i konkavne leće.

Godine 1611. Kepler je uspio poboljšati kameru obscuru, njezin se kut gledanja povećao. Kasnije, 1686. godine, Johannes Zahn uspio je napraviti prijenosnu verziju opremivši je zrcalom. Postavljen je pod kutom od 45 stupnjeva i projicira objekt na mat ploču postavljenu vodoravno. Prikazana slika je okrenuta naopako.

U budućnosti je to omogućilo prijenos predmeta na papir. Zahvaljujući smanjenju veličine, postalo je moguće promijeniti smjer kamere, kao i napraviti skice iz prirode.

U 18. stoljeću u Rusiji su se takve kamere zvale "kolos za fotografiranje perspektiva".... Izvana su nalikovali na šatore za kampiranje. Korištene su za snimanje pogleda na razne ruske gradove. Bilo je moguće prenijeti slike na papir pomoću olovaka i kistova. No, u to je vrijeme bila aktivna potraga za jednostavnijim prijenosom i utiskivanjem prikazanih objekata.

Prve fotografije pojavile su se s razvojem kemije. U to vrijeme, pinhole kamere već su bile male kutije s bikonveksnom lećom na prednjoj stijenci, kao i sa slabo prozirnim papirom na suprotnoj strani. Zapravo, to su bili uređaji za mehaničko skiciranje objekata.

Učinak takvih kamera počeo se koristiti u prijenosnim uređajima koji nalikuju modernim paviljonskim kamerama. Želja da se pojednostavi rad crtača omogućila je da se proces crtanja u potpunosti mehanizira. Prikazani predmeti počeli su se pojavljivati ​​i na kemijski način fiksirati na ravnini.

Više nema potrebe za zamornim stajanjem iza kamere i prevođenjem slike skiciranjem. Danas se pinhole kamere koriste samo povremeno. Princip njihovog rada i danas se koristi u proizvodnji fotografske opreme.

Princip rada kamere obscura i njezina svojstva nalikuju radu očiju. Slično, prikazani objekti se okreću i obrađuju. Veličina promjera rupe varira od 0,5 do 5 mm. Dimenzije prikazanih objekata vezane su za udaljenost između rupe i zida s lećom. Kako se povećava, povećava se veličina prikazanih objekata.

Pri čemu kvaliteta slike izravno ovisi o veličini rupe. Što je promjer manji, subjekt je oštriji i tamniji. S njegovim povećanjem, oštrina se značajno pogoršava, ali se povećava svjetlina prikazanog objekta. Međutim, objekti nemaju visoku oštrinu karakterističnu za digitalnu tehnologiju.

Oštrina slika se povećava do određene granice, to se postiže smanjenjem promjera rupe. Ako je granica prekoračena, oštrina slike se ozbiljno pogoršava. Shema rada s ranim uređajima nije bila baš prikladna. Bilo je teško prenijeti sliku naopako.

Mnogi su u srednjem vijeku bili zapanjeni kvalitetom i realizmom slika različitih umjetnika. Tajna je bila korištenje optičkih uređaja. Dok camera obscura sa svojim konkavnim lećama postala je prava pomoć u slikanju.

Korištenje kamere u slikanju nije oglašavano. Korištenje takvih objekata omogućilo je postizanje visoke točnosti prijenosa slike. Ispitivanje renesansnih slika pokazalo je da su umjetnici koristili kutije s rupama manjim od 5 mm. Detaljnost slika na platnima bila je upečatljiva u realizmu.

Jedna od najpoznatijih slika, na kojoj su stručnjaci primijetili korištenje kamere obscure ili konkavnog zrcala, smatra se portret supružnika Arnolfini, koji je naslikao Flamanac Jan Van Eyck 1434.... Odlikovalo ju je gotovo savršeno crtanje detalja.

Na korištenje kamere ne ukazuje samo besprijekorno ucrtan luster s puno odsjaja svjetlosti i svijećnjak zamršenog oblika. Posebno se ističe ogledalo na stražnjem zidu, koje prikazuje odraz cjelokupnog namještaja u sobi, pa čak i sjene. Dokumentarna točnost nije mogla ne privući pozornost istraživača.

Međutim, isto studije su otkrile da je umjetnik ranije koristio kameru obskuru za slikanje svojih platna... Upečatljiv dokaz tome je njegova slika "Čovjek u crvenom turbanu". Čini se da je fotografirana, a profesionalnost crteža ukazuje da ovo nije prva upotreba optičkog uređaja.

Bez obzira na talent i profinjenost crtačkih vještina poznatih majstora, tada je bilo nemoguće postići nevjerojatnu točnost u detaljima. Postupno se tehnika korištenja optičke opreme počela poboljšavati. Početkom 16. stoljeća postao je dostupniji, no dodavanje leća još nije riješilo problem obrnute slike.

Zato na platnima velikih umjetnika još je bilo mnogo ljevaka. Primjer takvog rada može se nazvati slika Fransa Halsa, koja prikazuje nekoliko ljevaka odjednom. Ljevoruki muškarac i žena guštaju, drugi ljevak im prijeti kroz prozor. Pa čak i majmun lijevom šapom dodiruje rub ženske haljine.

S vremenom je nedostatak prikaza eliminiran. U 17. stoljeću u optičkom uređaju nisu se pojavila samo zrcala, već i optičke prizme. Stoga je problem invertiranja slike otklonjen. Te su kamere postale nazvane lucidne kamere. Koristili su ih eminentni umjetnici.

Fotografsko slikarstvo može se pratiti na platnima Jana Vermeera. Primjer za to je slika "Drozd". Nije teško razumjeti da je Vermeer koristio naprednu kameru obskuru. Njegovo platno ima iste nedostatke koji su karakteristični za neke moderne fotoaparate (na primjer, strane i predmeti koji ispadaju iz fokusa).

Relevantnost camera obscure u razvoju slikarstva i znanosti je očita. O tome svjedoče razne zanimljive činjenice.

• Zahvaljujući njoj pojavili su se dokumentarni umjetnici (na primjer, veliki Canaletto, koji je slikao Westminsterski most, majstori kista LK Carmontel, Belotto, FV Perrault). Osim toga, pridonijela je razvoju fotografije.

• Obscura kamere su također korištene u animaciji. Uz njihovu pomoć ocrtane su konture umjetnika, postižući najprirodnije obrise, pokrete i proporcije. Živopisni primjeri za to su crtići poput "Scarlet Flower", "The Frog Princess", nastali u prošlom stoljeću.

• Renesansni umjetnici koristili su se optičkim uređajima, što su bile tamne sobe s rupom koja se mogla nalaziti ne samo u zidu, već i na stropu. Izvanredna je činjenica da su morali slikati u potpunom mraku.

• Unatoč činjenici da danas camera obscura gubi na važnosti, koriste je umjetnici početnici. Na primjer, uz njegovu pomoć, zidovi se oslikavaju, ukrašavajući ih realističnim pejzažima ili drugim slikama.

• Osim toga, ova optička oprema služi za dobivanje neobičnih fotografija i demonstracija, na kojima se mlađoj generaciji pokazuje kako ovaj uređaj radi, kako je bio, kako ga pravilno koristiti.

• Izvanredna je činjenica da je u potrazi za poboljšanjima napravljena optička kamera u obliku četverostrane piramide. Za razliku od kutija, uređaj se temeljio na 4 letvice, koje su na vrhu bile spojene spojnicama.Zaslon kamere postao je bijela pozadina na koju su naknadno naneseni posebni reagensi za fiksiranje.

• Metoda dobivanja slika u kameri obscuri (dagerotipija) oblikovala se do 1839. godine. Posrebrena metalna ploča stavljena je u mrak i polivena parama joda, a zatim stavljena u kameru za dugo izlaganje jakom svjetlu. Nakon toga, ploča je razvijena u živinim parama dok se ne dobije amalgam. Tada je fiksirana dagerotipija sa zrcalnom slikom. S izumom materijala osjetljivih na svjetlost, pinhole kamere postale su kamere.

Što je pinhole kamera, pogledajte sljedeći video.