Камера-обскура

Ка́мера-обску́ра — це прототип фотографічного апарату, темне приміщення з одним малим отвором (діаметром порядку 0,3-1,0 мм), через який на протилежну стіну проектується перевернуте зменшене зображення предметів ззовні.

Камера-обскура, схема
Приклад знімка з камери-обскури. 20-хвилинна витримка.

Діаметр отвору розраховується згідно з формулою, яку вивів лорд Релей:

, де
  d – діаметр отвору
  f – відстань від площини отвору до площини зображення
  λ - довжина хвилі світла


З достатньою для практичного застосування точністю, діаметр отвору приймається , як 1/250 віддалі від площини отвору до площини зображення.

При цьому забезпечується найкраща якість зображення.


Латиною camera перекладається як кімната, а obscura — темна.

З неї почалася історія фотографії, коли через маленький отвір на папір проектували зображення предмета.

Історія

7 січня 1839 р. у Парижі Луї-Жак Дагер продемонстрував свій винахід щодо отримання зображення з використанням камери-обскури, хоча вже в V столітті до н. е. китайський філософ Мі Ті описав виникнення зображення на стіні затемненої кімнати. Згадував про таку камеру і Аристотель у своїй праці "Problemata" (близько 350 року до н.е.). У XIV ст. китайський науковець Чжао Юцінь провів значні досліди з камерою-обскура, вперше описавши багато явищ, з нею пов'язаних.

Перший точний і повний опис камери-обскури знайдений в одній з неопублікованих праць Леонардо да Вінчі. Вентурі (Venturi) у своїй праці "Про фізико-математичні праці Леонардо да Вінчі" (видана в 1797 році в Парижі) приводить відповідні виписки з твору Леонардо.

Перше математичне обґрунтування принципу дії камери-обскури надав видатний мессинський математик Мавролікус (Maurolycus) у своїй праці "Photismi de Lumine et Umbra ad Prespectivam et radiorum incedentiam facientia" (закінчена в 1521 році, а надрукована лише в 1611). У даній праці камера-обскура розглянута з математичної точки зору і приведені теореми, які стосуються питання проходження світла через малі отвори, що свідчить про чітке розуміння автором принципів побудови зображення.

В 1540 році в Німеччині Рейнгольд(Reinhold) і його учні використали камеру-обскуру для спостереження за сонячним затемненням. Допомагала камера і багатьом художникам, так Ян Вермер з її допомогою досягав в міських пейзажах майже фотографічної достовірності. Це було в XVII столітті, задовго до винаходу фотоапарата. Ймовірно, першим застосував камеру для зарисовок пейзажів Леонардо да Вінчі. Широко серед художників камера-обскура стала використовуватися в XVIII столітті. А до цього, ще в середньовіччя, феодали будували в своїх замках темні кімнати з отворами які виходили на вулицю, що би спостерігати, що відбувається за стінами, не встаючи з ложа. Правда, догори ногами.

Камера-обскура дозволяє спостерігати сонячні плями. Ще в середні століття споруджувалися готичні собори, в яких майже щодня можна було спостерігати поверхню сонця. А 18 травня 1607 року Йоганнес Кеплер помилково прийняв зображення маленької темної плямочки на сонячному диску в камері — обскурі за Меркурій.

Перший детальний опис камери-обскури з лінзою приведений у творі венеціанця Барбато (Barbato) "La Prattica della Prospettiva", який був виданий в Неаполі в 1568 році. В книзі про математичні і фізичні спостереження, яка була видана в Турині в 1585 році, інший венеціанець Бенедетті (Benedetti) знову привів опис камери-обскури з лінзою.

Лінза, яку застосовували Барбато і Бенедетті була плоско-випуклою. Йоганн Кеплер, який досконально вивчив дію камери-обскури як з теоретичної, так і практичної сторони, був першим хто зрозумів переваги складної оптичної системи(яка складалася з ввігнутої і випуклої лінз) над плоско-випуклою.У своїй праці "Dioptrice", яка була видана в 1611 році, приводить принципи рефракції, побудови зображень і розглядає властивості різних типів лінз і їх комбінацій. Кеплер в цій праці також привів теоретичне обґрунтування принципу дії камери-обскури з оптичної точки зору. Але на жаль ця частина його праці не отримала гідного визнання.

Застосування

У наш час камери-обскури, встановлені в багатьох містах світу, використовуються для науки і освіти, а також заради забави. Фотографії, виконані за допомогою камери-обскури без лінзи, відзначаються м'якістю малюнка, напіврозмитістю, делікатним контрастом і повною відсутністю дисторсії (distortion), властивої складнішим оптичним пристроям. Прилад має нескінченну глибину різкості (depth_of_field ; głębia_ostrości), але різкість зображення є невисокою. Ближні предмети виходять більш розмитими, ніж віддалені. Для збільшення яскравості і різкості зображення може використовуватися об'єктив.

Див. також

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.