Что такое камера-обскура и как она действует? Камера абскура


КАМЕРА-ОБСКУРА

Камера-обскура (в переводе с латинского буквально — «темная комната») — это простейшее оптическое устройство (приспособление), позволяющее получить на экране изображения предметов, предшественник фотокамеры.

Принцип действия камеры-обскуры заключается в следующем. Если в одной из стенок темного ящика сделать небольшое отверстие, то на противоположной стенке ящика (внутри его) образуется видимое световое изображение всех освещенных предметов, находящихся перед отверстием, при этом изображение будет перевернутым.

Размеры изображаемых предметов (или, другими словами, масштаб увеличения) зависят от расстояния между отверстиями и стенкой, на которой возникает изображение. Чем больше это расстояние, тем большими будут выглядеть изображаемые предметы. При этом качество изображения находится в прямой зависимости от величины отверстия. Чем оно меньше, тем резче изображение и тем оно темнее. С увеличением отверстия резкость изображения ухудшается, зато его яркость возрастает.

Все современные фотоаппараты есть не что иное, как все та же древняя камера-обскура, только снабженная различного рода вспомогательными механизмами. Принцип действия ее остался прежним.

Этот принцип был известен ученым давно. О нем еще в середине IV в. до н. э. упоминал в одном из своих трудов великий мыслитель древности Аристотель. В то время камера-обскура в том виде, какой она стала позже, еще не была известна.

Дело в том, что принцип ее действиям можно наблюдать в любом темном помещении с отверстием для света, в том числе в комнате, что и делал, по всей вероятности, Аристотель.

Такая комната и называлась первоначально камерой-обскурой. Позже по аналогии с «темной комнатной» камерой- обскурой стали называть деревянный или металлический ящик с отверстием в передней стенке, куда вставлялась простая двояковыпуклая линза в оправе, а вместо задней стенки крепилась полупрозрачная бумага или матовое стекло.

История

Судя по некоторым источникам, первую камеру-обскуру построил английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон (1217—1294). Он предполагал пользоваться камерой-обскурой вместе с зеркалом для того, чтобы, находясь в помещении, наблюдать за проходящими мимо окон людьми. Вероятно, это была первая попытка практического использования камеры-обскуры.

В 1279 г. англичанин Джон Пенхан высказал мысль, что камеру-обскуру можно использовать для наблюдений за движением солнца. Это первый случай, когда камеру-обскуру предполагалось применить в качестве оптического прибора для научных опытов. Кстати, Джон Пенхан был в то время архиепископом Кентерберийским. Это говорит о том, что были священнослужители, в том числе и высокопоставленные, которые живо интересовались наукой и не без успеха проводили научные опыты.

Первым сделал детальное описание камеры-обскуры, сопроводив его чертежами, Леонардо да Винчи. Это описание сохранилось в рукописях гениального итальянца, которые были вывезены Наполеоном Бонапартом в качестве трофея во время Итальянского похода и затем в 1797 г. изданы в Париже.

Интерес к камере-обскуре возник у Леонардо да Винчи в связи с изучением природы зрения. Пытаясь понять, каким образом на сетчатке глаза образуется изображение, он обращается за помощью к камере-обскуре, находя между нею и глазом много общего. Так, он советовал провести с камерой-обскурой опыт, показывающий, как предметы посылают свои изображения, или подобия, пересекающиеся в глазу в водянистой влаге.

Да Винчи говорил: «Это станет ясно, когда сквозь маленькое круглое отверстие изображения освещенных предметов проникнут в очень темное помещение, тогда ты уловишь такие изображения на белую бумагу, расположенную внутри указанного помещения неподалеку от этого отверстия, и увидишь все вышеуказанные предметы на этой бумаге с их собственными очертаниями и красками, но они будут меньших размеров и перевернутыми по причине упомянутого пересечения.

Такие изображения, если будут исходить от места, освещенного солнцем, покажутся словно нарисованными на этой бумаге, которая должна быть тончайшей и рассматриваться с обратной стороны, а названное отверстие должно быть сделано в маленькой, очень тонкой железной пластинке».

Описание камеры-обскуры можно также найти в работе другого итальянского ученого Цезаря Цезармано, которая была издана в 1521 г. в городе Коно.

Был знаком с камерой-обскурой и голландский математик Гемма Фризиус. Он не только описал камеру-обскуру, но и первым с ее помощью наблюдал в январе 1544 г. солнечное затмение. Тогда же, в середине XVI в., делаются первые попытки ее усовершенствовать.

Так, итальянский физик и математик Жером Кардано, для того чтобы улучшить в камере-обскуре изображение, предложил в 1550 г. вставлять в отверстие линзу, а для наводки на резкость советовал сделать заднюю стенку камеры передвижной.

Другой итальянец, Даниелло Барбаро, в своей книге о перспективе, изданной в 1556 г., наряду с предложением пользоваться линзой указал, что, диафрагмируя эту линзу, можно добиться улучшения качества изображения.

О подобном усовершенствовании камеры-обскуры писал также еще один итальянский ученый XVI в., Джованни Бенедетти, в книге, вышедшей в 1585 г. в Турине. Большое неудобство представляло перевернутое изображение; чтобы избавиться от этого недостатка, Игназио Данти предложил в 1573 г. крепить к камере-обскуре зеркало, которое вторично переворачивало изображение.

Долгое время изобретателем камеры-обскуры считался итальянский физик Джованни Батиста дела Порта.Родился Порта в Неаполе приблизительно в 1538, 1540 или 1545 г. Он получил по тем временам блестящее образование. В молодости много путешествовал и заинтересовался многими вопросами физики, в том числе и оптики. Имя Порта становится известным, и многие научные общества избирают его своим членом.

В 1560 г. Порта издает свой главный труд — книгу «Натуральная магия». Один из разделов книги был посвящен камере-обскуре. Широкое распространение «Натуральной магии» и ее необыкновенная популярность сделали свое дело — еще при жизни Порта стал считаться изобретателем камеры-обскуры.

В немалой степени этому способствовали и высказывания некоторых авторитетных ученых, которые были знакомы с «Натуральной магией» Порта, но не знали предшествующих изданий и рукописей, в которых говорилось о ка-мере-обскуре. Сам Порто почерпнул эти знания, вероятнее всего, из книги Цезаря Цезариано.

В 1604 г. Иоанн Кеплер писал, что сведения о камере-обскуре он почерпнул из книги Порта. О том, что Порта является изобретателем камеры-обскура, шла речь в статье «Камера-обскура» из знаменитой «Энциклопедии» Дидро и Д’Аламбера. То же самое утверждал и автор-составитель известного в XVIII в. учебника физики аббат Ж. А. Ноле. Но больше всех способствовал распространению и упрочению этого ошибочного мнения известный французский физик и астроном Д. Ф. Араго.

Выступая в 1839 г. в Парижской академии наук с сообщением об изобретении дагеротипии, он назвал Порта единственным, кто был причастен к изобретению камеры-обскуры. С той поры, благодаря большому авторитету Араго, во всех книгах по истории фотографий Порта называется изобретателем камеры-обскуры. И только намного позже это ошибочное мнение было исправлено.

До XVII в. все камеры-обскуры были стационарными, так как представляли собой обыкновенные затемненные комнаты, в которых можно было вести астрономические наблюдения, как Это делали Пенхам и Фризиус, проводить оптические опыты (Леонардо да Винчи и Цезариано) или обводить изображение углем или мелом на бумаге, как это советовали делать Барбаро И Порта. Кардано же предполагал использовать камеру-обскуру в качестве вспомогательного технического средства при постановке развлекательных зрелищ и Показе всевозможных чудес. Тем не менее такие камеры-обскуры из-за своей неподвижности не находили должного распространения и являлись большой редкостью.

В XVII в. появляются первые переносные камеры-обскуры. Несмотря на то что они были довольно тяжелыми и громоздкими, такие камеры стали находить уже более широкое применение. Этим камера-обскура во многом обязана Кеплеру, много сделавшему для ее усовершенствования. Камера-обскура, которой пользовался Кеплер, представляла собой специальную палатку, которая вращалась, давая возможность вести круговой обзор неба или Горизонта. В 1600 г. Кеплер начал применять свою Камеру-обскуру для наблюдения за движением солнца, а в 1607 г. он наблюдал с ее помощью прохождение Меркурием солнечного диска. Описание камеры-обскуры можно найти в книге А. Кирхера «Великое искусство света и тени» (1671). Там же дается совет, как использовать камеру-обскуру в качестве приспособления для зарисовок с натуры или «волшебного фонаря» (другими словами, проекционного аппарата).

Между тем работы по усовершенствованию камеры-обскуры продолжались. В 1655 г. появилась первая компактная камера-обскура, которую сконструировал Роберт Бойль. В 1680 г. оригинальную конструкцию камеры-обскуры, напоминающую своим внешним видом современный артиллерийский снаряд, описал Роберт Хук. Камеру-обскуру с зеркалом, которое располагалось в верхней ее части и служило для отражения идущих от рассматриваемых предметов лучей, что позволяло получать прямое изображение, описал в 1685 г. немецкий монах из Вюрцбурга Зан.

Одна из многочисленных конструкций разборных камер-обскур принадлежала французскому физику Ж. А. Нолле. Его камера представляла собой четырехгранную пирамиду, состоящую из четырех реек, которые соединялись вверху муфтой, а снизу крепились по углам квадратной рамы. Все это устройство обтягивалось черной светонепроницаемой материей. В муфте помещалась линза. Через нее изображение, улавливаемое подвижным зеркалом, попадало на основание пирамиды, где помещался лист белой бумаги или картона.

Камеры-обскуры, подобные этой, сравнительно легкие и удобные для транспортировки, имели широкое распространение в XVIII — начале XIX в. В 1812 г. английский физик У. Волластон заменил в камере-обскуре двояковыпуклую линзу менисковой, снабженной диафрагмой. Этим он добился заметного улучшения резкости по краям изображения.

Первоначально камерой-обскурой пользовались исключительно ученые — оптики и астрономы — для научных опытов и наблюдений. Однако вскоре эта монополия была нарушена, и камера-обскура из инструмента ученых постепенно превратилась в инструмент художников-живописцев, рисовальщиков, граверов, декораторов, найдя в этом свое истинное призвание. В свою очередь, фиксация с помощью угля или карандаша светового изображения, возникающего в камере-обскуре, натолкнула изобретателя на мысль о химической фиксации этого изображения, что привело в конце концов к изобретению фотографии.

Стремясь любыми средствами облегчить и ускорить свой труд, художники просто не могли обойти вниманием камеру-обскуру.

Наиболее широкое распространение камеры-обскуры наблюдается в XVIII в. Многие художники той поры не мыслили своей работы без этого простого и надежного аппарата. Одним из таких художников был разносторонне одаренный француз JI. К. Кармонтель, оставивший после себя огромное количество живописных портретов, которые поражали современников удивительным сходством с натурой. Нет сомнения, что Кармонтель пользовался камерой-обскурой.

Наиболее полно проявилось новое качество художественного видения, позаимствованного у камеры-обскуры, беспристрастная документальная правдивость и пристальное внимание ко всему, что находится в поле зрения, в работах Белотто. Яркое свидетельство тому — большая его серия видов Варшавы, созданная в 1770-х гг.

Пользовались камерой-обскурой и художники более позднего времени, как, например, работавший в России в XIX в. француз Ф. В. Перро. Чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на его подцвеченную акварелью литографию «Владимирская церковь».

Таким образом, стремление художников «механизировать» и ускорить процесс рисования явилось тем толчком, который привел впоследствии к открытию фотографии.

enciklopediya-tehniki.ru

обыкновенное фоточудо — National Geographic Россия

…Когда свет проникает в темное пространство сквозь крошечное отверстие, происходит нечто таинственное и удивительное. Аристотель описал это явление еще в IV веке до нашей эры, в Италии эпохи Возрождения его зарисовал Леонардо да Винчи. В конце XIX века в Кони-Айленде и на других приморских курортах выстраивались очереди из желающих увидеть волшебные превращения. Мы же перенесемся в 1988 год, в классную комнату одного из художественных колледжей Бостона.

Преподаватель вводного курса фотографии по имени Абелардо Морелл закрыл окна черной полиэтиленовой пленкой (в классе стало темно, как в пещере), проделал в занавеси дырочку размером с монетку — и стена напротив ожила, подобно киноэкрану. На ней появились расплывчатые очертания людей и машин на Хантингтон-авеню. Изображение было перевернутым: небо лежало у пола, мостовая оказалась под потолком. Что произошло?

Морелл превратил классную комнату в камеру-обскуру (в переводе с латыни — «темная комната»). По всей видимости, это самый древний из известных человеку инструментов получения изображений — и далекий предок фотокамеры.

Яркое, словно сон, и очень резкое изображение Бруклинского моста и Нижнего Манхэттена материализуется над святыми простынями. Чтобы получить яркое и резкое изображение Бруклинского моста и Нижнего Манхэттена, Морелл установил свою фотокамеру в комнату-обскуру и оставил затвор открытым на пять часов. Вдобавок он использовал призму, чтобы перевернуть изображение.

Самое сложное в камере-обскуре — это оптический принцип, на котором основано ее действие. Изображения попадают в камеру так же, как в человеческий глаз: через небольшое отверстие и в перевернутом виде. Свет проникает в отверстие под углом, и лучи, отраженные от верхних частей объектов, направляются вниз, а те, что отражаются от объектов, находящихся у самой земли, устремляются вверх. В темном пространстве камеры лучи пересекаются — и вид переворачивается. Если изображение, которое попадает к нам в глаз, корректирует мозг, то картинку в обычной фотокамере переворачивает зеркало.

Портативная камера-обскура — ящик с дырочкой, снабженный линзой, — обрела популярность в XVII веке. Художникам она служила вспомогательным инструментом; ученые стали использовать её для наблюдения за солнечными затмениями. В начале XIX века придумали, как поймать спроецированное изображение: к задней стенке камеры-обскуры приставляли обработанные химическими веществами листы бумаги или металлические пластинки. Так родилась фотография.

Для Абелардо Морелла, профессора фотографии, тот опыт в классной комнате стал настоящим откровением. Увидев восхищенные глаза учеников — молодых людей, отлично подкованных в науке и технике, — он понял: в этом явлении есть нечто необычайно привлекательное.

Первый проект Морелла, задуманный как наглядное пособие для учеников, заключался в том, чтобы сфотографировать принцип работы камеры. В результате в 1991 году появилась работа «Лампочка».

  • Камера-обскура: обыкновенное фоточудо

    Перевернутый призрачный образ, копирующий настоящую лампочку, появляется внутри коробки из-под винных бутылок. Эта фотография Морелла показывает, как в камере-обскуре возникает изображение. Фото: Абелардо Морелл

Затем Морелл попытался заснять призрачный образ, который появляется в комнате, превращенной в камеру-обскуру. Насколько ему было известно, такого никто еще не делал. Несколько месяцев ушло на техническую подготовку: надо было рассчитать размер отверстия для света, чтобы обеспечить одновременно и яркость, и резкость, а также определить правильное время выдержки.

Оставалось найти комнату с хорошим видом из окна. Выбор пал на дом фотографа в Квинси, пригороде Бостона. Морелл установил широкоформатную фотокамеру на штатив в спальне сына, куда проникал лишь тоненький лучик света, и открыл затвор. Затем он вышел из комнаты и стал ждать. Восемь часов. Результат оказался завораживающим. На проявленной фотографии над детскими игрушками нависали перевернутые деревья и дома — словно в волшебной сказке. «Я чувствовал себя так, словно сам изобрел фотографию», — вспоминает Морелл.

Впоследствии Абелардо запечатлел самые разные виды: от панорам Нью-Йорка до итальянских пейзажей, а также перешел от черно-белых снимков к цветным и начал переворачивать изображения с помощью призмы. Сменив пленку на цифровой сенсор, он сократил время выдержки с нескольких часов до минут, что позволило улавливать тени, облака и другие мимолетные атмосферные явления.

Самому Мореллу больше всего нравятся работы, сделанные с помощью палатки без пола — переносной камеры-обскуры, с которой он поднимался на крыши домов. А еще такую «камеру» Морелл устанавливална улицах и в парках, чтобы создавать изображения прямо на земле.

В работах Абелардо Морелла смешивается реальное и фантастическое. Они позволяют взглянуть на мир в новом свете.

  • Камера-обскура: обыкновенное фоточудо

Открыточный вид Бруклинского моста становится более «шершавым», когда Морелл проецирует изображение на покрытую толем крышу. Экспериментируя с настроением и текстурой, фотограф превратил в камеру-обскуру палатку без пола. Свет, проникающий в похожее на перископ отверстие, рисует на земле изображение «с оттенком старины», как говорит Морелл.

www.nat-geo.ru

Камера-обскура. Большая энциклопедия техники

Камера-обскура

Камера-обскура (в переводе с латинского буквально – «темная комната») – это простейшее оптическое устройство (приспособление), позволяющее получить на экране изображения предметов, предшественник фотокамеры.

Камера-обскура.

Принцип действия камеры-обскуры заключается в следующем. Если в одной из стенок темного ящика сделать небольшое отверстие, то на противоположной стенке ящика (внутри его) образуется видимое световое изображение всех освещенных предметов, находящихся перед отверстием, при этом изображение будет перевернутым. Размеры изображаемых предметов (или, другими словами, масштаб увеличения) зависят от расстояния между отверстиями и стенкой, на которой возникает изображение. Чем больше это расстояние, тем большими будут выглядеть изображаемые предметы. При этом качество изображения находится в прямой зависимости от величины отверстия. Чем оно меньше, тем резче изображение и тем оно темнее. С увеличением отверстия резкость изображения ухудшается, зато его яркость возрастает.

Все современные фотоаппараты есть не что иное, как все та же древняя камера-обскура, только снабженная различного рода вспомогательными механизмами. Принцип действия ее остался прежним.

Этот принцип был известен ученым давно. О нем еще в середине IV в. до н. э. упоминал в одном из своих трудов великий мыслитель древности Аристотель. В то время камера-обскура в том виде, какой она стала позже, еще не была известна. Дело в том, что принцип ее действиям можно наблюдать в любом темном помещении с отверстием для света, в том числе в комнате, что и делал, по всей вероятности, Аристотель.

Такая комната и называлась первоначально камерой-обскурой. Позже по аналогии с «темной комнатной» камерой-обскурой стали называть деревянный или металлический ящик с отверстием в передней стенке, куда вставлялась простая двояковыпуклая линза в оправе, а вместо задней стенки крепилась полупрозрачная бумага или матовое стекло.

Судя по некоторым источникам, первую камеру-обскуру построил английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон (1217—1294). Он предполагал пользоваться камерой-обскурой вместе с зеркалом для того, чтобы, находясь в помещении, наблюдать за проходящими мимо окон людьми. Вероятно, это была первая попытка практического использования камеры-обскуры.

В 1279 г. англичанин Джон Пенхан высказал мысль, что камеру-обскуру можно использовать для наблюдений за движением солнца. Это первый случай, когда камеру-обскуру предполагалось применить в качестве оптического прибора для научных опытов. Кстати, Джон Пенхан был в то время архиепископом Кентерберийским. Это говорит о том, что были священнослужители, в том числе и высокопоставленные, которые живо интересовались наукой и не без успеха проводили научные опыты.

Первым сделал детальное описание камеры-обскуры, сопроводив его чертежами, Леонардо да Винчи. Это описание сохранилось в рукописях гениального итальянца, которые были вывезены Наполеоном Бонапартом в качестве трофея во время Итальянского похода и затем в 1797 г. изданы в Париже. Интерес к камере-обскуре возник у Леонардо да Винчи в связи с изучением природы зрения. Пытаясь понять, каким образом на сетчатке глаза образуется изображение, он обращается за помощью к камере-обскуре, находя между нею и глазом много общего. Так, он советовал провести с камерой-обскурой опыт, показывающий, как предметы посылают свои изображения, или подобия, пересекающиеся в глазу в водянистой влаге. Да Винчи говорил: «Это станет ясно, когда сквозь маленькое круглое отверстие изображения освещенных предметов проникнут в очень темное помещение, тогда ты уловишь такие изображения на белую бумагу, расположенную внутри указанного помещения неподалеку от этого отверстия, и увидишь все вышеуказанные предметы на этой бумаге с их собственными очертаниями и красками, но они будут меньших размеров и перевернутыми по причине упомянутого пересечения. Такие изображения, если будут исходить от места, освещенного солнцем, покажутся словно нарисованными на этой бумаге, которая должна быть тончайшей и рассматриваться с обратной стороны, а названное отверстие должно быть сделано в маленькой, очень тонкой железной пластинке».

Описание камеры-обскуры можно также найти в работе другого итальянского ученого Цезаря Цезармано, которая была издана в 1521 г. в городе Коно.

Был знаком с камерой-обскурой и голландский математик Гемма Фризиус. Он не только описал камеру-обскуру, но и первым с ее помощью наблюдал в январе 1544 г. солнечное затмение. Тогда же, в середине XVI в., делаются первые попытки ее усовершенствовать. Так, итальянский физик и математик Жером Кардано, для того чтобы улучшить в камере-обскуре изображение, предложил в 1550 г. вставлять в отверстие линзу, а для наводки на резкость советовал сделать заднюю стенку камеры передвижной. Другой итальянец, Даниелло Барбаро, в своей книге о перспективе, изданной в 1556 г., наряду с предложением пользоваться линзой указал, что, диафрагмируя эту линзу, можно добиться улучшения качества изображения. О подобном усовершенствовании камеры-обскуры писал также еще один итальянский ученый XVI в., Джованни Бенедетти, в книге, вышедшей в 1585 г. в Турине. Большое неудобство представляло перевернутое изображение; чтобы избавиться от этого недостатка, Игназио Данти предложил в 1573 г. крепить к камере-обскуре зеркало, которое вторично переворачивало изображение.

Долгое время изобретателем камеры-обскуры считался итальянский физик Джованни Батиста дела Порта.

Родился Порта в Неаполе приблизительно в 1538, 1540 или 1545 г. Он получил по тем временам блестящее образование. В молодости много путешествовал и заинтересовался многими вопросами физики, в том числе и оптики. Имя Порта становится известным, и многие научные общества избирают его своим членом.

В 1560 г. Порта издает свой главный труд – книгу «Натуральная магия». Один из разделов книги был посвящен камере-обскуре. Широкое распространение «Натуральной магии» и ее необыкновенная популярность сделали свое дело – еще при жизни Порта стал считаться изобретателем камеры-обскуры.

В немалой степени этому способствовали и высказывания некоторых авторитетных ученых, которые были знакомы с «Натуральной магией» Порта, но не знали предшествующих изданий и рукописей, в которых говорилось о камере-обскуре. Сам Порто почерпнул эти знания, вероятнее всего, из книги Цезаря Цезариано.

В 1604 г. Иоанн Кеплер писал, что сведения о камере-обскуре он почерпнул из книги Порта. О том, что Порта является изобретателем камеры-обскура, шла речь в статье «Камера-обскура» из знаменитой «Энциклопедии» Дидро и Д’Аламбера. То же самое утверждал и автор-составитель известного в XVIII в. учебника физики аббат Ж. А. Ноле. Но больше всех способствовал распространению и упрочению этого ошибочного мнения известный французский физик и астроном Д. Ф. Араго. Выступая в 1839 г. в Парижской академии наук с сообщением об изобретении дагеротипии, он назвал Порта единственным, кто был причастен к изобретению камеры-обскуры. С той поры, благодаря большому авторитету Араго, во всех книгах по истории фотографии Порта называется изобретателем камеры-обскуры. И только намного позже это ошибочное мнение было исправлено.

До XVII в. все камеры-обскуры были стационарными, так как представляли собой обыкновенные затемненные комнаты, в которых можно было вести астрономические наблюдения, как это делали Пенхам и Фризиус, проводить оптические опыты (Леонардо да Винчи и Цезариано) или обводить изображение углем или мелом на бумаге, как это советовали делать Барбаро и Порта. Кардано же предполагал использовать камеру-обскуру в качестве вспомогательного технического средства при постановке развлекательных зрелищ и показе всевозможных чудес. Тем не менее такие камеры-обскуры из-за своей неподвижности не находили должного распространения и являлись большой редкостью.

В XVII в. появляются первые переносные камеры-обскуры. Несмотря на то что они были довольно тяжелыми и громоздкими, такие камеры стали находить уже более широкое применение. Этим камера-обскура во многом обязана Кеплеру, много сделавшему для ее усовершенствования. Камера-обскура, которой пользовался Кеплер, представляла собой специальную палатку, которая вращалась, давая возможность вести круговой обзор неба или горизонта. В 1600 г. Кеплер начал применять свою камеру-обскуру для наблюдения за движением солнца, а в 1607 г. он наблюдал с ее помощью прохождение Меркурием солнечного диска.

Описание камеры-обскуры можно найти в книге А. Кирхера «Великое искусство света и тени» (1671). Там же дается совет, как использовать камеру-обскуру в качестве приспособления для зарисовок с натуры или «волшебного фонаря» (другими словами, проекционного аппарата).

Между тем работы по усовершенствованию камеры-обскуры продолжались. В 1655 г. появилась первая компактная камера-обскура, которую сконструировал Роберт Бойль. В 1680 г. оригинальную конструкцию камеры-обскуры, напоминающую своим внешним видом современный артиллерийский снаряд, описал Роберт Хук. Камеру-обскуру с зеркалом, которое располагалось в верхней ее части и служило для отражения идущих от рассматриваемых предметов лучей, что позволяло получать прямое изображение, описал в 1685 г. немецкий монах из Вюрцбурга Зан. Одна из многочисленных конструкций разборных камер-обскур принадлежала французскому физику Ж. А. Нолле. Его камера представляла собой четырехгранную пирамиду, состоящую из четырех реек, которые соединялись вверху муфтой, а снизу крепились по углам квадратной рамы. Все это устройство обтягивалось черной светонепроницаемой материей. В муфте помещалась линза. Через нее изображение, улавливаемое подвижным зеркалом, попадало на основание пирамиды, где помещался лист белой бумаги или картона.

Камеры-обскуры, подобные этой, сравнительно легкие и удобные для транспортировки, имели широкое распространение в XVIII – начале XIX в. В 1812 г. английский физик У. Волластон заменил в камере-обскуре двояковыпуклую линзу менисковой, снабженной диафрагмой. Этим он добился заметного улучшения резкости по краям изображения.

Первоначально камерой-обскурой пользовались исключительно ученые – оптики и астрономы – для научных опытов и наблюдений. Однако вскоре эта монополия была нарушена, и камера-обскура из инструмента ученых постепенно превратилась в инструмент художников-живописцев, рисовальщиков, граверов, декораторов, найдя в этом свое истинное призвание. В свою очередь, фиксация с помощью угля или карандаша светового изображения, возникающего в камере-обскуре, натолкнула изобретателя на мысль о химической фиксации этого изображения, что привело в конце концов к изобретению фотографии.

Стремясь любыми средствами облегчить и ускорить свой труд, художники просто не могли обойти вниманием камеру-обскуру.

Наиболее широкое распространение камеры-обскуры наблюдается в XVIII в. Многие художники той поры не мыслили своей работы без этого простого и надежного аппарата. Одним из таких художников был разносторонне одаренный француз Л. К. Кармонтель, оставивший после себя огромное количество живописных портретов, которые поражали современников удивительным сходством с натурой. Нет сомнения, что Кармонтель пользовался камерой-обскурой.

Наиболее полно проявилось новое качество художественного видения, позаимствованного у камеры-обскуры, беспристрастная документальная правдивость и пристальное внимание ко всему, что находится в поле зрения, в работах Белотто. Яркое свидетельство тому – большая его серия видов Варшавы, созданная в 1770-х гг.

Пользовались камерой-обскурой и художники более позднего времени, как, например, работавший в России в XIX в. француз Ф. В. Перро. Чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на его подцвеченную акварелью литографию «Владимирская церковь».

Таким образом, стремление художников «механизировать» и ускорить процесс рисования явилось тем толчком, который привел впоследствии к открытию фотографии.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

info.wikireading.ru

Камера–обскура — прадедушка фотоаппарата · «Мир Фотошопа»

В современном мире фотография и является очень распространенным видом творчества. А использовать фотоаппарат может каждый, кто умеет жать на кнопки. Но, может быть, не каждый знает, что проецировать изображение окружающего мира на плоскость, племена Северной Африки, могли уже тысячи лет назад.

На латыни «camera» — комната, а «obscurа» — тёмная, вместе — «тёмная комната». Камера обскура представляет собой темную комнату, с маленьким отверстием в стене. Изображение, проходя через отверстие, отображается на противоположной стене, в перевернутом виде.

Принцип камеры обскуры очень наглядно описан Аристотелем, на примере того, как изображение солнца, образованное световыми лучами, проходящими через небольшое квадратное отверстие, имело круглую форму. Кто первым открыл принцип камеры обскуры, и кто первым его использовал, точно неизвестно. Но первое полное описание ее принадлежит перу самого Леонардо Да Винчи. Он же дал такое название этому устройству, и использовал камеру обскуру для зарисовок пейзажей.

То есть он срисовывал уменьшенное цветное изображение, которое отображалось на стене, покрытой белой бумагой, противоположной стене с отверстием.

Способ зарисовки с помощью камеры обскуры стали очень популярны среди профессиональных художников.

Но, как-то не очень удобно: все вверх ногами, к тому же, камера стационарная — особо в сюжетах не разгуляешься! И тогда, в 1686 году, Йоганнес Цан спроектировал портативную камеру оснащённую зеркалом, расположенным под углом 45°. Теперь не приходилось стоять вниз головой, чтобы получить желаемый объект на бумаге.

Далее камера-обскура все более совершенствовалась: в нее добавлялись линзы, сначала для увеличения угла обозрения, затем для улучшения четкости изображения, из стационарной, она стала мобильной и меньших размеров.

В средневековье, многие, знакомые с эффектом камеры-обскуры делали в своих стенах отверстия, и наблюдали на противоположной стене, как на экране, происходящее на улице. А что — телевидения и интернета еще не было, а зрелища людям всегда были нужны, ну помимо хлеба, конечно!

Кстати, в природе, эффект камеры обскуры можно наблюдать во время частичного солнечного затмения — тогда на земле появляются серповидные тени, повторяющие форму Солнца, закрытого Луной.

Стеноп или пинхол — производные от камеры обскуры

Стеноп — «глазок» (от греч.), это устройство для проекции изображения, с помощью отверстия (а не объектива, как у фотоаппарата). Делают их обычно из старых зеркальных фотокамер, например из «Зенита» (хотя можно смастерить и из «цифры»). Также это направление имеет второе название «пинхол».

И, надо сказать, в наше время очень много любителей этого направления, они образуют нечто вроде кружка, секты, где очень трепетно и почтительно относятся к своим коробочкам с отверстием вместо объектива, и черными внутренними стенками.

В «интернетах» есть множество сайтов и сообществ любителей и профессионалов пинхола, где каждый может найти информацию, и смастерить свой прибор, ну хоть из коробки из под чая!

Периодически проходят выставки пинхол-фотографий, различные тематические мастер-классы. И для кого-то пинхол становится инетерсным, живым хобби, а для кого вполне серьезным страстным увлечением. Чем же так привлекает фотографов и любителей этот способ получения изображения?

Дело в том, что пинхол воспроизводит совершенно правильную перспективу, охватывает угол до 130°, имеет очень хорошую глубину резкости, но, правда, дает очень мягкие изображения, похожие на снимки, выполненные специальной мягкорисующей оптикой. Можно сказать, что пинхол передает изображение практически так, как его видит человеческий глаз!

Нужно отметить, что при «фотографирования» пинхолом, выдержка составляет от нескольких минут до нескольких часов. Определяется эта величина в зависимости светочувствительности фотобумаги (пленки), освещения, диаметра отверстия…

1839 год был запоминающимся, поскольку именно в этом году были изобретены светочувствительные материалы, и с их помощью камеры обскуры стали фотоаппаратами!

Но, несмотря на развитие фотографии, камера-обскура оставалась излюбленным развлечением почтенной публики, в парках появлялись аттракционы с камерами обскурами, их даже производили в качестве игрушек для детей.

В наше время камеры обскуры можно встретить не только в музеях: до сир пор строят новые камеры, так как интерес к ним не иссяк. А самая большая камера обскура находится в штате Минессота в США.

photoshopworld.ru

обскура - это что такое? :: SYL.ru

Трудно представить жизнь в информационном и компьютеризированном мире без фотографии. А ведь камера-обскура — это предшественница нынешних фотоаппаратов. Принцип ее работы до сих пор используют при производстве фотооборудования.

Общие сведения

Это изобретение является простейшим оптическим устройством, созданным столетия назад. Кроме всего прочего, это еще и прибор, при помощи которого можно было получать изображения определенных предметов.

Конструкция

По внешнему виду камера-обскура представляет собой темный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. На противоположной стороне находится так называемый экран, который покрыт либо матовым стеклом, либо же тонким белым листом бумаги. Когда лучи света проходят через отверстие, то на экране получается перевернутый образ внешнего мира. Этот принцип схож с принципом работы нашего глаза, ведь изображения предметов в нем также переворачиваются и обрабатываются. Помимо этого, в современных фотоаппаратах происходит разворот изображения по аналогичному принципу.

Первые упоминания о камере-обскуре

Точная дата ее изобретения неизвестна. Первые упоминания датируются XI веком. А еще раньше, в Х веке, арабский исследователь Ибн аль-Хайсам (Альхазен) наблюдал за солнечными затмениями при помощи палатки, в одной из стенок которой ученый проделал отверстие. За солнцем он следил на противоположной стенке, где образовалось изображение небесного светила после прохождения лучей через отверстие.

В трудах английского философа Роджера Бэкона встречаются места, которые напоминают описание камеры-обскуры, ставшей прообразом объектива в современных фотоаппаратах. Однако точно известно, что это изобретение принадлежит не ему. Еще во времена Античности появился способ построения изображения через малое отверстие.

В ту же эпоху было замечено, что солнечный луч, проникающий в темную комнату через небольшое отверстие, создает световой рисунок внешнего пространства. Аристотель подметил, что это изображение получается на противоположной стене в перевернутом виде. Кроме того, хотя оно меньшего размера, однако имеет такие же цвета и пропорции, как и реальный объект.

В эпоху Средневековья ученые очень часто использовали камеру-обскуру в своих астрономических исследованиях.

Принцип работы

Его впервые изложил итальянский изобретатель и художник Леонардо да Винчи. Описание данного прибора, сделанное да Винчи, можно обнаружить в трудах Дж. Вентури. Великий итальянец разъясняет принцип работы камеры-обскуры после попадания солнечного света в темное помещение сквозь небольшой зазор. Да Винчи также создал схему расположения отверстий для лучей, траекторию самих солнечный лучей, а также экран, на котором получается изображение. Однако Леонардо в своем трактате ни разу не назвал это изобретение камерой-обскурой.

Есть и другие свидетельства того, что на протяжении столетий ученые разных стран пользовались прибором, напоминавшим тот, который сегодня мы называем камерой-обскурой. Среди них были, например, Кеплер и Цан.

Однако камера-обскура – это устройство, которое применяли не только многие ученые, но и некоторые художники использовали его для создания своих живописных полотен.

Прототипы прибора

В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер решил создать свою камеру-обскуру. Для этого он установил палатку в поле, сделал в ней отверстие и вставил туда линзу. Он наблюдал, как на прикрепленном листе бумаги, находящемся напротив линзы, возникало перевернутое изображение внешнего мира. Естественно, это можно было рассмотреть, когда солнечные лучи проходили сквозь стекло в палатке.

Новый тип камеры-обскуры удалось создать в том же XVII веке Иоганну Цану. В изобретенном им ящике находилось зеркало под углом 45 градусов по отношению к линзе. Изображение, которое возникало в момент прохождения света через линзу, отражалось на верхней части ящика, покрытой матовым стеклом с калькой. Благодаря этому Цан мог обводить по контуру появившееся изображение. Можно сказать, что это была в своем роде фотография. Среди других достижений Цана числится похожая камера-обскура, только меньшего размера и уже со встроенной линзой. Это был прообраз прибора, которым спустя сто пятьдесят лет будет пользоваться известный изобретатель фотографии Жозеф Ньепс.

Открытия в сфере оптики

Камера-обскура — это изобретение, породившее стремление познавать оптику. В результате начались открытия физических законов в области отражения света. Первым, кто их использовал в своих научных трудах, был Кеплер. Это случилось в 1604 году. И уже через пару лет Галилей сконструировал достаточно сложный телескоп. Еще через два года Кеплер обосновал теорию линз, которая была принята учеными.

Давно было замечено, что влияние солнечного света на окружающий мир весьма велико. Например, было установлено его воздействие на соли серебра, из-за чего серебряные изделия заметно темнеют. Это явление положило начало великой истории фотографии.

Первым, кто смог доказать эту теорию, был физик Иоганн Шульце. В XVIII веке он проводил эксперименты по созданию светящегося в темноте вещества. В ходе своего опыта ученый смешал азотную кислоту, в составе которой было растворенное серебро, с мелом. Профессор заметил, что жидкость, находясь на солнце, постепенно темнеет. Обнаружив это явление, Шульце поставил несколько экспериментов, использовав фигурки и буквы. Он вырезал фигуры из бумаги и приложил к бутылке с раствором. В ходе этого эксперимента удалось получить фотографические отпечатки на меле, смешанном с серебром. Не подозревая о важности своего открытия, он взбалтывал бутылку, после чего изображение терялось. Результаты этого эксперимента физик опубликовал через несколько лет.

Первые фотографии

Начиная с XVIII века возрос спрос на портреты. Учитывая то, что в то время это было дорогое удовольствие, альтернативой живописному портрету стали результаты новых изобретений. Такой портрет создавался при помощи обводки силуэта, который проектировался на бумагу. Затем заготовку вырезали и наклеивали. В 1786 году Жиль-Луи Кретьен придумал обводку лица. Процесс был похож на очерчивание силуэта, однако это изображение потом гравировалось на медной пластинке, с которой делали оттиски на бумаге.

Первая фотография была получена в 1822 году. Это удалось сделать французскому изобретателю Жозефу Ньепсу. Самой старой фотографией, которая смогла уцелеть, стал снимок, сделанный Ньепсом из окна в 1826 году при помощи камеры-обскуры. Она имела оловянную пластинку, покрытую легким слоем асфальта. Создать изображение было затруднительно, поскольку сам процесс фотографирования длился целых восемь часов, да еще и при ярком свете дня. Тем не менее это был настоящий прогресс, так как уже не предусматривалось наличие темной комнаты для получения изображения.

Как изготовить камеру-обскуру в домашних условиях

Многие, кто увлекается оптикой и физикой, нередко задавались вопросом, как же ее сделать самостоятельно? Существует несколько способов, при помощи которых можно посмотреть, как работает изобретение.

Способ №1

Для изготовления камеры-обскуры своими руками необходима коробка, в которой делается отверстие для будущей линзы. Внутренняя поверхность коробки окрашивается в черный цвет, чтобы избавиться от излишка света и не испортить пленку. Перед затвором нужно установить держатель из картона и приклеить его изолентой к внешней стороне. В самой крышке затвора делается небольшое отверстие, а между его держателем устанавливается пластинка из непрозрачного материала.

К конструкции плотно привязываются подающая и принимающая камера. Кроме того, нужно учитывать герметичность, поскольку если будут щели, то фотография не получится.

В подающий отсек следует вставить новую пленку. Её можно приобрести или же достать из старых фотоаппаратов.

На последнем этапе наклеивается фольга с уже проколотым отверстием, которую следует разместить на имеющееся отверстие в коробке. Края должны быть ровными. После этого можно вставлять пленку в камеру и пользоваться.

Способ №2

Для следующего способа берется кусок плотного картона. Желательно, чтобы его внутренняя часть была черного цвета. Это нужно для того, чтобы в камеру не попадали лишние лучи света, иначе результат может быть испорчен. Кроме того, именно по этой причине всю начинку фотоаппаратов делали черного цвета и продолжают делать. Если вместо картонных заготовок, которые нужно самим собирать, взять готовый коробок, то важно не забыть прокрасить черной краской его внутреннее пространство. Чтобы максимально обезопасить камеру-обскуру, проклейте ее со всех сторон черной липкой лентой. Это послужит дополнительной защитой для того, чтобы свет точно не смог попасть и испортить результат работы.

Для этого способа стоит использовать картонные заготовки: прямоугольники, полоски разных размеров. Из них нужно склеить задник камеры, где и будет находиться пленка. На передней части камеры необходимо создать «объектив», в котором так же, как и в первом способе, сделать небольшое отверстие. Оно должно быть ровным, иначе это сильно повлияет на качество изображения. Когда конструкция будет готова, можно приступать к ее использованию.

Создать камеру-обскуру своими руками вполне возможно. Главное – следовать инструкции. А польза от нее может быть большой.

Например, такая самодельная камера-обскура – это прекрасная возможность изучить законы оптики, ближе познакомиться с наукой.

www.syl.ru

Что такое камера-обскура и как она действует? | Мир вокруг нас

Чего тогда никак не могла понять — это то, как дом мог отразиться и оказаться на стене. Я запомнила эту загадочную историю, и спустя много лет мне помогло в ней разобраться совпадение. Один мой знакомый, прочитав роман В. В. Набокова «Камера обскура», попросил узнать, что это такое. Тут-то я и решила окончательно разобраться в этом явлении.

С латинского языка camera переводится как комната, а obscurа — тёмная. Тёмная комната. По определению получается, что камера-обскура — это прототип фотографического аппарата, это тёмное помещение с одним миниатюрным отверстием, через которое на противоположную стенку проецируется перевёрнутое уменьшенное изображение предметов снаружи.

Когда была изобретена камера-обскура, точно не известно, но уже в V веке до н.э. китайский философ Ми Ти описал возникновение изображения на стене затемненной комнаты. Упоминал о такой камере и Аристотель. С неё-то и началась история фотографии, когда через маленькое отверстие на бумагу проектировали изображение предмета.

Помогала камера и многим художникам, так Ян Вермер с её помощью достигал в городских пейзажах почти фотографической объективности. А ведь это было в XVII веке, задолго до изобретения фотоаппарата. Вероятно, первым применил камеру для зарисовок пейзажей Леонардо да Винчи. Широко среди художников камера-обскура стала использоваться в XVIII веке. А до этого, ещё в средневековье, феодалы строили в своих замках тёмные комнаты с отверстиями, выходившими на улицу, дабы видеть, что происходит за стенами, не вставая с ложа. Правда, вверх ногами…

Наши глаза также работают по принципу камеры-обскуры, усиленной оптической системой в виде хрусталика и глазного яблока, способной воспроизводить чёткие образы независимо от дальности объекта. Но не все системы изображения имеют линзы. Так морское животное Наутилус имеет глаз в виде крошечного отверстия, резкость изображения повышается путём уменьшения его диаметра.

Камера-обскура позволяет наблюдать солнечные пятна. И что интересно, ещё в средние века сооружались готические соборы, в которых почти ежедневно можно было наблюдать поверхность солнца. А 18 мая 1607 года Кеплер принял по ошибке изображение маленького темного пятнышка на солнечном диске в камере-обскуре за Меркурий.

В наше время камеры-обскуры, установленные во многих городах мира, используются для науки и образования, а также ради забавы. Фотографии, сделанные с помощью камеры-обскуры, отличаются мягкостью рисунка, полуразмытостью и отсутствием некоторых видов искажений, свойственных более сложным оптическим устройствам, но резкость изображения у них невысока. Ближние предметы получаются более размытыми, чем удалённые. Для увеличения яркости и резкости изображения используется объектив.

Поставим опыт. Возьмем спичечный коробок, сделаем посередине маленькое отверстие в полмиллиметра диаметром, разместим на дне коробка фотобумагу или плёнку для фотоаппарата (не засветив при этом) и, направив объективом на улицу, оставим часа на четыре. Вскроем и посмотрим, что получилось.

Лучи падают на объект съёмки, отражаются от него, проходят через отверстие в камере-обскуре и фиксируются на фотобумаге. Чем меньше отверстие, тем меньше посторонних лучей от каждой точки объекта сможет через него пройти и отобразиться на фотобумаге. Следовательно, тем четче получится картина изображаемого объекта. А если отверстие большое, фотоотпечатка не получится — бумага просто засветится.

С немного усложненной и увеличенной камерой-коробком, фотографические отпечатки получатся четче и большего размера. А усложнить её можно так: возьмите коробочку больших размеров, в центре стенки, где будет располагаться отверстие, вырежьте прямоугольник примерно 2×3 см, прикрепите скотчем на его место фольгу, предварительно проделав в ней аккуратное точечное отверстие. Внутри коробочки, на противоположной от отверстия стороне расположите пленку. Ещё проще взять старый фотоаппарат, свинтить с него объектив, заклеить дыру чёрной бумагой или фольгой и проделать в ней маленькое отверстие. Только не забудьте убрать шторку затвора, чтобы свет мог попасть на плёнку.

Желаю успехов в опытах и, как следствие, интересных фотографий.

shkolazhizni.ru

Камера-обскура – старинное изобретение и прообраз фотоаппарата

Дата публикации: 09.10.2009

История, применение и принцип действия камеры-обскуры

Леонардо Да Винчи

Геометрическая оптика основывается на представлении о прямолинейном распространении света, и едва ли не главную роль в ней играет феномен светового луча. Когда свет отражается от полированной плоской поверхности, то угол падения обязательно должен быть равен углу отражения, поэтому, глядя в зеркало, можно увидеть не только собственное лицо, но и источник света. На этом принципе и построено великое изобретение геометрической и световой оптики — камера обскура (от лат. сamera — «комната» и obscura — «темная»).

Древнее изобретение

Первые упоминания о камере-обскуре встречаются еще в V веке до н. э. Именно тогда китайский философ Ми Ти поведал миру о возникновении изображения на стене затемненной комнаты. Принцип камеры обскура первым подробно описал и проанализировал Аристотель. Вслед за ним арабский физик и математик X века ибн Аль-Хайтам (Альхазен) сделал вывод о линейности распространения света. В Средние века камера-обскура была вновь «открыта» английским философом и естествоиспытателем Роджером Бэконом (1217–1294), а в 1279-м архиепископ Кентерберийский Джон Пенхам высказал мысль, что с помощью камеры-обскуры можно наблюдать за движением Солнца.

Первый прообраз фотографии

Первая камера обскура, использованная для написания художественных полотен, была создана Леонардо да Винчи. «Титан Возрождения» подробно описал ее в своем «Трактате о живописи». «…Когда изображения освещенных объектов проходят через маленькое круглое отверстие в очень темную комнату, вы будете видеть на бумаге все те объекты в их естественных формах и цветах…», — писал великий живописец, наблюдая, как лучи света, отражаясь на матовом стекле, создавали перевернутое цветное изображение.

Конечно, по такой технологии нельзя запечатлеть что-то динамичное, так что если вас интересует спортивная съемка, читайте о ней отдельный материал. Съемка в сумерках также будет проблематичной. Но с камерой-обскурой можно было написать идеальный натюрморт, чем Леонардо и пользовался.

z

Камера-обскура. Схема

Камера-обскура. Схема

Камера-обскура. Схема

Камера-обскура. Схема

z

«Темную комнату?» — спросите вы. Да, в Средние века и в сменившую их эпоху Возрождения камера-обскура была стационарной — большой темной комнатой с отверстием в одной из стен. Художник находился внутри нее, зарисовывая на противоположной стене происходящее снаружи. Для больших по размеру полотен это было весьма удобно. Леонардо да Винчи принадлежит и проект инструмента для измерения интенсивности света, и фотометр, воплощенный в жизнь лишь три века спустя. Неудивительно, что в числе изобретений великого художника почетное место занимала камера-обскура — прообраз будущего фотоаппарата.

И все же камера-обскура великого Леонардо имела существенное неудобство. Как ученый-оптик Леонардо да Винчи знал, что зрительные образы на роговице глаза проецируются в перевернутом виде, поэтому не удивлялся тому, что в камере-обскуре все отображалось вверх ногами. Но художникам, пытавшимся вслед за Леонардо соединять живопись и достижения прикладной оптики, было очень неудобно каждый раз ставить все с головы на ноги. Это учел Йоганнес Цан, который в 1686 году, опираясь на чертежи и расчеты великого Леонардо, спроектировал портативную камеру-обскуру, значительно ее усовершенствовав. Он снабдил камеру зеркалом, расположенным под углом 45 градусов и проецирующим изображение на матовую горизонтальную пластину, что позволяло художникам легко переносить пейзажи на бумагу уже не в перевернутом виде.

prophotos.ru