В очередной раз осуществляем отрезание части от катушки, при этом другую катушку вставляем в отверстие, расположенное с правой стороны верхней части корпуса. Расстояние между дисками выставляем так, чтобы оно составляло 11 мм, подгоняя его с помощью шлифовки. Для обеспечения прочности соединения используем вставной кусочек пенокартона. Затем выполняем склеивание узла приемной катушки, чтобы обеспечить его надежность и долговечность.
Так начиналась фотография
История фотографии — это увлекательный процесс возникновения и реализации мечты о фиксации и долговечном сохранении изображений, которые отражают явления и объекты нашего окружения. Это один из самых значительных и динамичных этапов в развитии современной информационной технологии. Только анализируя прошлое фотографии, мы можем в полной мере оценить то колоссальное влияние, которое она оказала на становление современной культуры, науки и техники.
Развитие фотографии до 1839 года, когда Ньепс и Дагер обнародовали свое изобретение, имело длительную и подчас водоворотную предысторию. Она началась с попыток упростить процесс рисования с натуры, основываясь на копировании изображений, получаемых с помощью камеры-обскуры, и завершилась первыми опытами по использованию светочувствительных химических соединений. Этот процесс охватывает как изготовление первых линз, сначала из натуральных кристаллов, затем из стекла, так и создание первых проекционных оптических устройств, известных как «магические зеркала», в Восточной культуре.
Особое внимание в истории занимает ряд выдающихся изобретателей: Ньепс, который открыл гелиографию; Дагер, который считается первым фотографом в современном понимании этого слова; Тальбот с его методом калотипии; а также множество безвестных изобретателей, которые остались в тени, не получив ни популярности, ни признания со стороны потомков.
Эволюция фотографических процессов была отмечена выдающимся динамизмом. Например, дагерротипы на металлической основе вскоре были заменены фотографиями на стеклянной подложке, а затем разработана гибкая пленка, способная записывать цветные как статические, так и динамические сцены. Двухступенчатый негативно-позитивный процесс столкнулся с конкуренцией со стороны одноступенного метода, предложенного Лендом. Были разработаны способы создания объемных изображений, и после аналоговой фотографии настала эра цифровой.
Обо всех этих увлекательных страницах истории фотографии мы попросили рассказать профессора М. Г. Томилина, доктора технических наук и сотрудника ВНЦ «ГОИ им. С. И. Вавилова». Он посетил наиболее значимые оптические центры и фотографические музеи мира и уже более 25 лет собирает материалы в данной области. Данный текст является первой частью серии материалов, посвященных прототипу современной фотокамеры — камере-обскуре.
На фотографии, сделанной известным фотографом Абелардо Мореллом, мы видим перевернутое изображение осеннего Центрального парка в Нью-Йорке, которое отображается на стенах и потолке. Он делится своим советом: «Затемните комнату, — говорит он, — сделайте небольшое отверстие для света, и картины мира за окном найдут себе место в вашем доме».
Читайте также
Камера №. 19 Год 1987. Из постановления городской прокуратуры: «Учитывая, что для решения возникающих в ходе следствия вопросов необходима эксгумация трупа Кравцова Николая Павловича…» В данном случае экспертам предстояло выяснить причину смерти, а её причина, на первый взгляд, казалась очевидной.
Камера Обскура – Роман (1932-1933) 1928 г. Берлин. В центре истории стоит Бруно Кречмар, искусствовед, преуспевающий знаток живописи, имеющий жену Аннелизу и дочку Ирму. Он не изменял своей супруге за все девять лет их совместной жизни, пока неожиданно не увлекся незнакомкой, с которой встретился в кино.
Камера-обскура
Камера-обскура — это углубленное оптическое устройство. В переводе с латинского, это означает «темная комната», и оно является простейшей формой приспособления, позволяющего получать изображения объектов. По своей конструкции камера-обскура представляет собой светонепроницаемый ящик с отверстием на одной из стенок и экраном, который может быть сделан из тонкого белого материала или матового стекла, расположенный на противоположной стене.
Лучи света, проходя через отверстие диаметром от 0,5 до 5 мм, создают перевёрнутое изображение на экране. На основе принципа работы камеры-обскуры были разрабатываемы различные фотокамеры.
Содержание
Камера-обскура не может обеспечить высокого уровня резкости изображения. До определенного предела резкость может быть улучшена за счет уменьшения диаметра отверстия, однако при слишком сильном сокращении эффект наблюдаемой поверхностью света приводит к дифракции, и следовательно изображение становится еще более смазанным. Камера-обскура характеризуется бесконечной глубиной резкости. Расстояние от отверстия до экрана, обозначаемое как эквивалентное фокусное расстояние f, служит лишь условным термином в этом контексте. Отношение f/D устанавливается так же, как и для объектива, в виде числа диафрагмы. Например, камера с f = 100 мм и диаметром отверстия D = 0,5 мм имеет число диафрагмы равным 200. Расширение отверстия до 1 мм понижает это число до 100. Следовательно, фактор выдержки т.н. неизвестный термин в свою очередь уменьшает значение до 25.
Первые камеры-обскуры были обширными затемненными помещениями с отверстием в одной из стен. Упоминания о камере-обскуре встречаются с IV века до нашей эры, когда последователи китайского философа Мо Ди, известного как «моисты», описали появление перевернутого изображения на стене затемненной комнаты. В трудах Аристотеля также можно найти ссылки на этот оптический феномен.
Объяснение принципа работы камеры-обскуры впервые сформулировал арабский ученый и математик X века Ибн ал-Хайсам (известный также под именем Альхазен). Он убедился, что общераспространённая в те времена теория о том, что лучи света исходят из глаз и «ощупывают» объекты, не имеет под собой никаких оснований.
Согласно историческим данным, первым, кто применил камеру-обскуру для зарисовок природных объектов, считается знаменитый Леонардо да Винчи. Также он довольно детально описал её в своём «Трактате о живописи». В 1686 году Йоганнес Цан спроектировал портативную камеру-обскуру, оснащённую зеркалом, которое располагалось под углом 45° и проецировало изображение на матовую горизонтальную пластину. Это новшество дало возможность художникам переносить пейзажи на бумагу, что значительно упростило процесс создания картин.
Арабский учёный Альхазен из Басры в X веке применял специальные палатки для наблюдений за солнечными затмениями. Создавая маленькое отверстие в тенте палатки, он мог видеть изображение солнца на противоположной стенке, предотвратив ущерб своим глазам. Именно анализируя эти наблюдения, он пришёл к выводу о прямолинейности распространения света.
Многие знаменитые художники, такие как Вермеер, использовали камеру-обскуру для создания своих шедевров — пейзажей, портретов и бытовых сцен. Камеры-обскуры той эпохи были массивными ящиками с системой зеркал, отклоняющих свет. Часто вместо простого отверстия применялись простые линзы, что значительно увеличивало яркость и резкость изображения. С развитием оптики конструкция объективов усложнялась, и после появления светочувствительных материалов камеры-обскуры смогли преобразоваться в настоящие фотокамеры.
Тем не менее, и в современном мире некоторые фотографы продолжают использовать так называемые «стено́пы» — аппараты, которые совмещают маленькое отверстие вместо объектива. Изображения, получаемые с помощью таких камер, отличаются уникальной мягкостью рисунка, идеальной линейной перспективой и значительной глубиной резкости.
Такие небольшие пятнышки от множества лучей света накладываются друг на друга на поверхности экрана пинхол-камеры, в результате чего возникает оптическое отражение-копия предмета или пейзажа, находящихся перед этим своеобразным устройством.
Устройство и принцип работы
Принцип работы камеры-обскуры и её свойства по своей сути напоминают функционирование человеческого глаза. Реализуемая аналогия заключается в том, что отображаемые объекты переворачиваются и обрабатываются аналогично тому, как это происходит в глазах человека. Диаметр отверстия в камере варьируется в пределах 0,5 и 5 мм, что дает возможность выводить на экран изображения различных размеров. С увеличением расстояния между отверстием и экраном увеличиваются размеры отображаемых объектов.
При этом качество получаемого изображения напрямую зависит от диаметра отверстия. Чем меньше диаметр, тем выше резкость изображения, хотя объект может выглядеть темнее. С увеличением отверстия яркость возрастают, но резкость начинает снижается. Тем не менее, достижение той резкости, которая характерна для цифровой техники, остается недоступным.
Резкость изображений можно улучшить до определенного предела, который достигается путем уменьшения диаметра отверстия. Превышение этого предела приводит к значительному ухудшению резкости. Первые устройства работали, но их использование не отличалось высоким уровнем удобства, так как переносить перевёрнутое изображение было затруднительно.
С течением времени, когда в устройство стали добавляться зеркала, эксплуатация оптических инструментов значительно упростилась.
Применение в живописи
Качество и реалистичность произведений искусства в Средние века поражали многих зрителей. Секрет этих удивительных эффектов заключался в использовании оптических устройств. Камера-обскура с её вогнутыми линзами стала настоящим помощником художникам.
Использование камеры в живописи не подлежало афишированию. Применение таких устройств позволяло добиваться высокой точности воспроизведения изображений. Проанализировав живопись эпохи Ренессанса, мы можем предположить, что художники использовали ящики с отверстиями, которые были менее 5 мм в диаметре. Детали нарисованных изображений на полотнах поражали своей реалистичностью и точностью.
Одной из наиболее известных картин, в которых специалисты заметили следы применения камеры-обскуры или вогнутого зеркала, считается портрет супругов Арнольфини, созданный фламандцем Яном Ван Эйком в 1434 году. Этот шедевр отличался практически идеальной прорисовкой деталей.
Применение камеры становится очевидным не только в безукоризненной прорисовке люстры с множеством световых бликов и свечи сложной формы, но и в зеркале на задней стене, где отражены не только окружение, но и тени предметов. Документальная точность данного произведения не могла не привлечь внимания исследователей.
Достижение такого результата без дополнительных инструментов было бы невозможно.
Однако исследователи также установили, что сам художник раньше уже использовал камеру-обскуру при создании своих произведений. Ярким свидетельством этому служит его картина «Мужчина в красном тюрбане». Она словно сделана с помощью фотокамеры, а уровень профессионализма её прорисовки указывает на то, что это не первое применение данного оптического устройства.
Вне зависимости от мастерства и уровня подготовленности известных мастеров, добиться такой потрясающей точности детализации тогда было проще всего с помощью оптического оборудования. Со временем методы использования таких устройств становились всё более усовершенствованными. К началу XVI века они стали более доступными, однако добавление линз не решало проблему перевернутого изображения.
Поэтому полотна великих художников всё ещё содержали множество левшей. Ярким примером такой картины можно считать работу Франса Халса, на которой изображены несколько левшей. На ней видим мужчину и женщину, оба из которых левши, а также ещё один левша, лицом к ним и располагающийся у окна. Даже обезьянка на картине дразнит одежду женщины своей левой лапой.
Со временем этот недостаток отображения был устранен. В XVII веке в конструкции оптического устройства появились не только зеркала, но и оптические призмы. Это позволило решить вопрос о переворачивании изображений. Такие камеры-обскуры начали именоваться камерами-люцидами, которые использовались известными художниками.
Фотографическая живопись явственно обнаруживается на полотнах Яна Вермеера. Например, на картине «Молочница» становится ясным, что Вермеер применял усовершенствованную камеру-обскуру, так как на его полотне можно заметить дефекты, характерные для современных фотокамер, такие как боковое искажению изображения, а также объекты, выпадающие из фокуса.
Со временем этот недостаток отображения был устранен. В XVII веке у оптического устройства появились не только зеркала, но и оптические призмы. Таким образом, проблема переворачивания изображения была решена. Такие камеры начали называть камерами-люцидами, которые использовали многие именитые художники.
История пинхол-камеры
Как же создать камеру-обскуру собственными руками, задумывались не только современные изобретатели, но и наши предки — впервые это явление описал Аристотель еще в IV веке до нашей эры.
Легендарный Леонардо да Винчи первым детализировал алгоритм и механизм работы камеры-обскуры. В Средние века это устройство использовали художники, так как камера-обскура помогала им создавать копии тех или иных объектов на бумаге.
О методах изготовления более “продвинутой” камеры-обскуры думали учёные и в более поздние времена.
В 1568 году принцип работы пинхол-камеры был модифицирован венецианским изобретателем Де Барбаро, который заменил экран плоско-выпуклой линзой. Это новшество значительно повысило четкость и насыщенность изображения. Созданное им устройство получило название стеноп-камеры и стало одной из ступеней, приведших к созданию современного фотоаппарата.
Инструкции по сборке
Сегодня существует несколько методов, позволяющих самостоятельно собрать собственную камеру-обскуру.
С помощью штор
Если в вашем помещении есть плотные шторы, его можно всего за 5 минут превратить в камеру-обскуру. Для этого потребуются рулон туалетной бумаги с отверстием в несколько сантиметров, пара любых зажимов и сами шторы, которые нужно задвинуть.
Находясь между шторами, устанавливаем рулон, фиксируя его сверху и снизу с помощью зажимов.
Готово! На противоположной стене появится перевёрнутое изображение пейзажа, находящегося за окном.
Из банки
Для этого нам понадобятся:
- две пустые банки из-под кофе: чем выше и уже, тем лучше;
- полупрозрачная пластиковая крышка для одной из банок;
- плотная черная бумага;
- ножницы и острый нож;
- изолента;
- тонкий гвоздь;
- молоток;
- цветной материал (для украшений);
- наиболее плотный холст, который вы сможете найти;
- Сначала пробиваем отверстие в дне одной из банков. У другой банки отрезаем дно. Далее вырезаем прямоугольные кусочки из черной бумаги, чтобы они закрывали внутренние поверхности обеих банок. Вкладываем их внутрь.
- Теперь собираем камеру: первую банку устанавливаем отверстием вниз, надеваем крышку, затем приставляем вторую банку и фиксируем всё изолентой. В результате получается длинная трубка с экраном посередине. Завершающим шагом станет украшение устройства цветным материалом и крепление холста.
Из коробки
Для этого нам понадобятся следующие материалы:
- коробка из картона;
- ножницы;
- клей;
- полупрозрачная бумага (например, калька или пергамент);
- канцелярская кнопка.
В центре одной из меньших стенок коробки проколываем дырку канцелярской кнопкой. В противоположной стенке вырезаем прямоугольное «окно».
После этого заклеиваем это «окно» куском полупрозрачной бумаги. Ваша камера готова. Стоит отметить, что с помощью такого устройства можно наблюдать только за ярко освещёнными объектами.
Из спичечного коробка
Камера-обскура из спичечного коробка является наиболее близкой к современному фотоаппарату, так как она позволяет создать фотоснимок. Для её изготовления потребуются следующие материалы:
- два спичковых коробка;
- кусок картона;
- фотоплёнка на 35 мм;
- пустая кассета;
- кусок пластика;
- пластинка алюминия;
- изолента или скотч;
- игла;
- напильник.
В центре подвижной части коробка вырезаем отверстие размером 32х24 или 24х24 мм. В наружной части делаем «окно» размером 8х5 мм. Из алюминия готовим пластинку размером 15х15 мм и пробиваем в ней очень маленькое отверстие с помощью иглы. При необходимости, напильником убираем заусенцы. Все эти детали следует зачернить для уменьшения отражения света.
Счётчик кадров можно изготовить из пластика, отрезав узкую полоску и закрутив её в трубочку. Затем присоединяем его к кассете с фотоплёнкой, соблюдая уровень перфорации.
