Какво е pinhole камера и как работи?

Невъзможно е да си представим живота в информационния и технологичния свят без снимки. В същото време малко хора смятаха, че без камера с пинхол нямаше да се появят модерни камери и друго оборудване. От материала в тази статия ще научите какво представлява, кога е създаден, какъв е принципът на неговата работа и кой го е изобретил.

Камера обскура се счита за прототип на съвременната фотографска камера. В превод от латински това означава "тъмна стая". Това е просто оптично устройство, с помощта на което се получават изображения на показани обекти на екрана. Външно представлява тъмна кутия, която не пропуска светлина, с отвор и екран, покрит с тънка бяла хартия или матирано стъкло.

В този случай дупката е разположена от едната страна, а екранът - от другата, от другата страна. Ефектът от устройството е доста необичаен. Когато лъчът преминава през отвора на светлината, обектът се показва на стената срещу дупката в обърнат и намален изглед. Този принцип продължава и днес в някои камери.

Първите камери обскура се считат за големи кутии и тъмни стаи с малки отвори на една от 4-те стени. Точната дата на създаването на камерата обскура не е известна. Принципът на неговото създаване за първи път се приписва на Роджър Бейкън, който е живял през 1214-1294 г. Това обаче се опровергава от книгата "История на фотографията", написана от двойката Гернсхайм.

В него се посочва, че този принцип е известен в средата на 11 век на арабския учен Хасан-ибн-Хасан... По това време известният учен, физик и математик е мислил за линейния принцип на разпространение на светлината. Неговите заключения се основават на ефекта на пинхол камерата.

но някои данни ни позволяват да твърдим, че оптичното оборудване е било използвано още през 5-4 век. пр.н.е NS Великият китайски философ Мо Дзъ (Мо Ди) описва появата на изображение на стената на тъмна стая. Аристотел споменава и оптично устройство. По едно време той се интересуваше много от принципа на появата на кръгло изображение на слънцето, когато то свети през малка дупка с квадратна форма.

Първото оптично оборудване за създаване на художествени платна е създадено от великия майстор Леонардо да Винчи, живял в годините 1452-1519. Неговото описание може да се намери в "Трактат за живописта", където авторът говори за принципа на действие на оптично устройство. Леонардо да Винчи пише, че обектите, показани на лист хартия, се изобразяват не само в реалните си форми, но и в същите цветове.

Камерите Obscura започнаха активно да се използват за рисуване на пейзажи и портрети. Тогава те все още бяха големи и оборудвани с огледала, които отклоняват светлината. Често в отвора се поставяха лещи, което постигаше увеличаване на яркостта и остротата. През Средновековието камерите за обскура са били използвани в астрономията (например се измерва ъгловият диаметър на слънцето).

Освен това за тях са писали различни изследователи. Например, с помощта на камера обскура през 1544 г. Гем Фризиус успява да наблюдава слънчево затъмнение. Подробни описания на такива камери са дадени от Даниеле Барбаро (1568) и Бенедети (1585). Те бяха не само големи, но и тежки, използвайки плоско-изпъкнали, плоски и вдлъбнати лещи.

През 1611 г. Кеплер успява да подобри камерата обскура, нейният зрителен ъгъл се увеличава. По-късно, през 1686 г., Йоханес Зан успява да направи преносима версия, като я оборудва с огледало. Той беше разположен под ъгъл от 45 градуса и проектира обекта върху матова плоча, поставена хоризонтално. Показаното изображение е обърнато с главата надолу.

В бъдеще това направи възможно прехвърлянето на обекти на хартия. Благодарение на намаляването на размера стана възможно да се променя посоката на камерата, както и да се правят скици от природата.

През 18 век в Русия такива фотоапарати се наричат ​​„колос за снимане на перспективи“.... Външно те приличаха на палатки за къмпинг. Те са били използвани за улавяне на гледката на различни руски градове. Беше възможно да се прехвърлят изображения на хартия с моливи и четки. По това време обаче имаше активно търсене за по-просто прехвърляне и отпечатване на показани обекти.

Първите снимки се появяват с развитието на химията. По това време pinhole камерите вече бяха малки кутии с двойно изпъкнала леща на предната стена, както и със слабо прозрачна хартия от противоположната страна. Всъщност това бяха устройства за механично скициране на обекти.

Ефектът от такива камери започна да се използва в преносими устройства, които приличат на съвременни камери за павилиони. Желанието да се опрости работата на чертожниците направи възможно процеса на рисуване да се направи напълно механизиран. Показаните обекти започнаха да се появяват и да се фиксират върху самолета по химичен начин.

Вече няма нужда от досадно стоене зад камерата и превеждане на изображението чрез скициране. Днес pinhole камерите се използват само от време на време. Принципът на тяхната работа все още се използва при производството на фотографска техника.

Принципът на действие на камерата обскура и нейните свойства наподобяват работата на очите. По същия начин обектите за показване се обръщат и обработват. Размерът на диаметъра на отвора варира от 0,5 до 5 мм. Размерите на показаните обекти са свързани с разстоянието между отвора и стената с обектива. С увеличаването му размерът на показаните обекти се увеличава.

При което качеството на изображението зависи пряко от размера на отвора. Колкото по-малък е диаметърът, толкова по-остър и по-тъмен е обектът. С увеличаването му остротата се влошава значително, но яркостта на показания обект се увеличава. Обектите обаче нямат високата острота, характерна за цифровите технологии.

Остротата на изображенията се увеличава до определена граница, това се прави чрез намаляване на диаметъра на отвора. Ако границата е надвишена, остротата на картината се влошава сериозно. Схемата за работа с ранните устройства не беше много удобна. Беше трудно да прехвърлите изображението с главата надолу.

Мнозина през Средновековието бяха поразени от качеството и реализма на картините на различни художници. Тайната беше използването на оптични устройства. Докато камерата обскура с нейните вдлъбнати лещи се превърна в истинска помощ при рисуването.

Използването на камерата при боядисване не беше рекламирано. Използването на такива обекти направи възможно постигането на висока точност на предаване на изображението. Проучването на ренесансови картини предполага, че художниците са използвали кутии с отвори под 5 мм. Детайлизирането на изображенията върху платната беше поразително с реализъм.

Смята се, че една от най-известните картини, в която експертите забелязаха използването на камера обскура или вдлъбнато огледало портрет на съпрузите Арнолфини, рисуван от фламандеца Ян Ван Ейк през 1434 г.... Тя се отличаваше с почти перфектно рисуване на детайли.

Използването на камерата се указва не само от безупречно очертания полилей с много светлинни отражения и свещника със сложна форма. Особено забележително е огледалото на задната стена, което изобразява отражението на цялото обзавеждане в стаята и дори сенките. Документалната точност не можеше да не привлече вниманието на изследователите.

Въпреки това, същото проучванията разкриват, че художникът преди това е използвал камера обскура, за да рисува платната си... Ярко доказателство за това е картината му „Мъж в червен тюрбан“. Изглежда, че е сниман, а професионализмът на рисунката показва, че това не е първото използване на оптично устройство.

Независимо от таланта и усъвършенстването на уменията за рисуване на известни майстори, тогава беше невъзможно да се постигне невероятна точност в детайлите. Постепенно техниката на използване на оптично оборудване започна да се подобрява. В началото на 16-ти век той става по-достъпен, но добавянето на лещи все още не решава проблема с обърнатото изображение.

Ето защо все още имаше много левичари по платната на велики художници. Пример за такава работа може да се нарече картина на Франс Халс, която изобразява няколко левичари наведнъж. Лъви мъж и жена пируват, друг левичар ги заплашва през прозореца. И дори маймуната докосва подгъва на роклята на жената с лявата си лапа.

С течение на времето липсата на дисплей е премахната. През 17 век в оптичното устройство се появяват не само огледала, но и оптични призми. Следователно проблемът с обръщането на изображението е елиминиран. Тези камери започнаха да се наричат ​​ясни камери. Те са били използвани от изтъкнати художници.

Фотографската живопис може да бъде проследена в платната на Ян Вермеер. Пример за това е картината "Дроздът". Не е трудно да се разбере, че Вермеер е използвал усъвършенствана камера обскура. Неговото платно има същите дефекти, които са характерни за някои съвременни фотоапарати (например страни и обекти, изпадащи от фокус).

Уместността на камерата обскура в развитието на живописта и науката е очевидна. Това се доказва от различни интересни факти.

• Благодарение на нея се появиха документални художници (например великият Canaletto, който рисува Уестминстърския мост, майстори на четката LK Carmontel, Belotto, FV Perrault). Освен това тя допринесе за развитието на фотографията.

• Камерите Obscura също бяха използвани в анимацията. С тяхна помощ бяха очертани контурите на художниците, като се постигнаха максимално естествени очертания, движения и пропорции. Ярки примери за това са такива карикатури като "Аленото цвете", "Принцесата жаба", създадени през миналия век.

• Ренесансовите художници използвали оптични устройства, които представлявали тъмни стаи с дупка, която можела да бъде разположена не само в стената, но и на тавана. Забележителен е фактът, че трябваше да рисуват в пълна тъмнина.

• Въпреки факта, че днес камерата обскура губи своята актуалност, тя се използва от начинаещи художници. Например, с негова помощ стените се боядисват, украсявайки ги с реалистични пейзажи или други изображения.

• В допълнение, това оптично оборудване се използва за получаване на необичайни снимки и демонстрации, в които на по-младото поколение се показва как работи това устройство, какво е било, как да се използва правилно.

• Забележителен е фактът, че в търсене на подобрения е направена оптична камера под формата на четиристранна пирамида. За разлика от кутиите, устройството се основаваше на 4 летви, които бяха свързани отгоре с муфи.Екранът на камерата стана бял фон, върху който впоследствие бяха приложени специални фиксиращи реагенти.

• Методът за получаване на изображения в камера обскура (дагеротип) се оформя през 1839 г. Посребрена метална плоча се поставя на тъмно и се полива с йодни пари, след което се поставя в камера за продължително излагане на ярка светлина. След това плочата се развива в живачни пари, докато се получи амалгама. Тогава дагеротипът с огледален образ е фиксиран. С изобретяването на светлочувствителни материали, пинхол камерите се превърнаха в камери.

За това какво е pinhole камера, вижте следващото видео.