Camera pinhole

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 20 decembrie 2021; verificările necesită 3 modificări .

O camera obscura ( lat.  camera obscūra  - „cameră întunecată”) este cel mai simplu tip de dispozitiv care vă permite să obțineți o imagine optică a obiectelor.

Este o cutie rezistentă la lumină, cu o gaură într-unul dintre pereți și un ecran (sticlă mată sau hârtie albă subțire) pe peretele opus. Razele de lumină, care trec printr-o gaură mică (al cărei diametru depinde de „distanța focală” a camerei, aproximativ 0,1-5 mm), creează o imagine inversată pe ecran.

Pe baza camerei obscura, au fost realizate unele camere numite Stenop .

Camera obscura este un caz special al unui dispozitiv cu deschidere codificată .

Datorită lipsei elementelor optice din camera obscura care afectează direct lumina (cu excepția limitei găurii), este potrivit pentru crearea de imagini în regiunile de înaltă energie ale spectrului.

Principiul

Camera obscura nu poate oferi o claritate ridicată a imaginii. Când diametrul găurii este redus, claritatea crește doar până la o anumită limită, când gaura este prea mult redusă, efectele difracției luminii asupra găurii încep să afecteze și imaginea devine mai puțin clară.

Procesul de estompare a unei imagini este matematic convoluție . Imaginea de pe ecran este o convoluție bidimensională a obiectului fotografiat cu un punct de împrăștiere a unei surse de lumină punctuale ( funcția de difuzare a punctului în engleză  ), forma imaginii unei surse de lumină punctiforme în cazul opticii geometrice coincide cu forma mărită a găurii (dacă neglijăm difracția și alte distorsiuni). De exemplu, dacă gaura are formă de fante, atunci imaginea sursei punctuale va fi o dungă dreaptă, iar imaginea scenei va fi neclară liniar; dacă faceți mai multe găuri, atunci imaginea va fi „înmulțită” (vezi și Diafragma de codare ).

Obscura este caracterizată de o adâncime infinită de câmp . Despre distanța focală a obscurei se poate vorbi doar condiționat. Distanța focală echivalentă a unei astfel de camere este de obicei înțeleasă ca distanța de la gaură la ecran f . Raportul f/D se numește, ca și în lentilă, număr F. O cameră cu f = 100 mm și un diametru al găurii D = 0,5 mm are o valoare a deschiderii de f/200. Creșterea orificiului (apertura) la 1 mm (două opriri) reduce numărul la f/100 (f/100 > f/200). Timpul de expunere este astfel redus la 25 de zile.

Istorie

Prima camera obscura au fost camere întunecate (sau cutii mari) cu o gaură în unul dintre pereți. Mențiuni despre camera obscura se găsesc încă din secolele V-IV î.Hr. e. — adepții filozofului chinez Mo Tzu ( mohiști ) au descris apariția unei imagini inversate pe peretele unei încăperi întunecate [1] . Poate că referirea la camera obscura se găsește la Aristotel , care s-a întrebat cum poate apărea o imagine rotundă a Soarelui când strălucește printr-o gaură pătrată [2] .

În secolul al XI-lea, omul de știință arab Ibn al-Khaytham (Alhazen) din Basra a folosit corturi speciale pentru a observa eclipsele de soare. Știind cât de dăunător este să privești soarele cu ochiul liber, a făcut o mică gaură în baldachinul cortului și a examinat imaginile soarelui de pe peretele opus. Alhazen a fost primul care a explicat principiul camerei obscure, bazat pe principiul dreptății de propagare a luminii. În același timp, a concluzionat că teoria general acceptată a propagării luminii în acei ani (conform căreia razele de lumină provin din ochi și, parcă, „simt” obiectul) nu corespunde realității.

În Evul Mediu, camera obscura a fost folosită în mod repetat pentru observații astronomice. Așadar, în secolul al XIII-lea, filozoful englez Roger Bacon și astronomul francez Guillaume de Saint-Cloud l- au folosit pentru a observa eclipsele de soare , astronomii din secolul al XIV-lea Levi ben Gershom și Ibn ash-Shatir au folosit o cameră obscura pentru a măsura diametrul unghiular al Soarele (Levi ben Gershom - de asemenea planete).

Artiștii, în primul rând arhitecți și pictori ai Renașterii , au fost entuziasmați de efectele iluzorii obținute prin metoda proiecției centrale a unei imagini pe un plan tablou . Prin urmare, se presupune că arhitectul și teoreticianul Leon Battista Alberti a inventat camera obscura . Acest dispozitiv este menționat în „ Tratatul de pictură ” de Leonardo da Vinci . Potrivit altor surse, camera obscura a fost inventată de un elev al lui Michelangelo Buonarroti, arhitectul Giacomo della Porta . Camera obscura a fost folosită mai târziu de mulți artiști pentru a construi imagini arhitecturale precise ale „ Orașului Ideal ”. Jan Vermeer din Delft a folosit camera obscura pentru a crea peisaje urbane . Camera obscura din acele vremuri erau cutii mari cu un sistem de oglinzi pentru a devia lumina. Conform viziunii tradiționale, știința perspectivei dezvoltată de pictori, în special de maeștri ai vedutei, a influențat arhitectura și arta decorului teatral. Cu toate acestea, varianta inversă este mai convingătoare: se vorbește despre influența artei arhitecturii asupra „picturii în perspectivă” [3] .

În 1686, Johann Zahn a proiectat o cameră obscura portabilă echipată cu o oglindă de 45° care proiecta o imagine pe peretele orizontal superior al unei cutii [4] . Hârtia a fost așezată orizontal pe o fereastră de sticlă din perete, iar imaginea de pe ea nu a fost întoarsă cu susul în jos, făcându-l mai ușor de desenat.

Isaac Newton în monografia sa „Optics” descrie principiul de funcționare al unui aparat asemănător cu o cameră obscura, dar care diferă ca dispozitiv [5] .
În Rusia, la mijlocul secolului al XVIII-lea, era răspândită camera obscura, care era numită „colos pentru captarea perspectivelor”. Folosind „colosul pentru fotografiarea perspectivei Sankt Petersburg” realizat de Tiryutin, un ucenic al „artei instrumentale” în camera instrumentală a Academiei de Științe, pictorul Makhaev a finalizat cu succes vederi în perspectivă ale Sankt Petersburgului, Peterhof, Kronstadt și alte Orașe rusești [6] [7] .

Adesea, o lentilă (de obicei o singură lentilă ) a fost folosită în locul unei diafragme simple, permițând o creștere semnificativă a luminozității și clarității imaginii. Odată cu dezvoltarea opticii , lentilele au devenit mai complicate, iar după invenția materialelor sensibile la lumină, camerele cu orificii stenopeice au devenit primele camere .

Cu toate acestea, în prezent, unii fotografi folosesc așa-numitele „ stenops ” - camere cu o gaură mică în loc de obiectiv. Imaginile obținute cu aceste camere se disting printr-un model moale, o perspectivă liniară ideală și o adâncime de câmp extrem de mare.

În epoca prefotografică a fost folosită și o cameră lucida , inventată în 1807 de fizicianul englez Wollaston  - o prismă tetraedrică, la un anumit unghi de vedere, combinând o imagine virtuală a unui peisaj cu o foaie de hârtie pe care o schiță. se face.

În artă

Camera obscura efect în natură

Vezi și

Note

  1. ↑ Needham J., Science and Civilization in China, V.IV. Fizică și tehnologie fizică, Pt. 1. Fizica, Cambridge University Press, 1962, pagina 82.
  2. ↑ Camera Obscura: Aristotel către Zahn.  (link indisponibil)
  3. ↑ Vlasov V. G. Perspectivă // ​​Vlasov V. G. Noul Dicționar Enciclopedic de Arte Plastice. În 10 volume - Sankt Petersburg: Azbuka-Klassika. - T. VII, 2007. - S. 333-334
  4. ↑ Prelegeri despre istoria fotografiei, 2014 , p. unsprezece.
  5. ↑ Jonathan Crary. Camera obscura și subiectul său  // ARTIKULT: Jurnal științific electronic. - 2014. - Februarie ( Numărul 14 , Nr. 14 ). - S. 47-53 . — ISSN 2227-6165 . Arhivat din original pe 14 februarie 2019.
  6. ↑ Dezvoltarea clădirii camerelor în Rusia până în 1917. . Preluat la 24 mai 2018. Arhivat din original la 25 mai 2018.
  7. ↑ [1] Arhivat pe 15 iulie 2018 la Wayback Machine Evgeny Sergeev . Discipline auxiliare (aplicate). Fotodelo. 2010]

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice