Camera Obscura - Camera obscura

Ilustracja Camera Obscura zasadzie od Jamesa Ayscough „s krótki konto oka i charakter wizji (1755 wydanie czwarte)
Obraz Nowego Pałacu Królewskiego na Zamku Praskim rzutowany na ścianę poddasza przez otwór w pokryciu dachówką

Obscura kamera (mnogiej camerae obscurae lub aparat obscura od łacińskiego aparatu obscurze „komora ciemny”) jest zaciemnionym pokoju z małym otworem lub soczewkę na jednym boku z którego obraz jest rzutowany na ścianie lub na stole naprzeciwko otworu.

„Camera obscura” może również odnosić się do analogicznych konstrukcji, takich jak boks lub namiot, w którym wyświetlany jest obraz z zewnątrz. Camera obscura z obiektywem w otworze były używane od drugiej połowy XVI wieku i stały się popularne jako pomoce do rysowania i malowania. Koncepcja została rozwinięta do aparatu fotograficznego w pierwszej połowie XIX wieku, kiedy to pudełka camera obscura były używane do naświetlania materiałów światłoczułych na wyświetlany obraz.

Camera obscura została wykorzystana do badania zaćmień bez ryzyka uszkodzenia oczu przez patrzenie bezpośrednio na słońce. Jako pomoc w rysowaniu umożliwiała śledzenie wyświetlanego obrazu w celu uzyskania bardzo dokładnego odwzorowania i była szczególnie ceniona jako łatwy sposób na uzyskanie odpowiedniej perspektywy graficznej .

Zanim termin camera obscura został po raz pierwszy użyty w 1604 roku, inne terminy były używane w odniesieniu do urządzeń: cubiculum obscurum , cubiculum tenebricosum , conclave obscurum , i locus obscurus .

Camera obscura bez obiektywu, ale z bardzo małym otworem, jest czasami określana jako kamera otworkowa , chociaż częściej odnosi się to do prostych (domowych) aparatów bezobiektywowych, w których stosuje się film fotograficzny lub papier fotograficzny.

Wyjaśnienie fizyczne

Promienie światła poruszają się po liniach prostych i zmieniają się, gdy są odbijane i częściowo pochłaniane przez obiekt, zachowując informacje o kolorze i jasności powierzchni tego obiektu. Oświetlane przedmioty odbijają promienie światła we wszystkich kierunkach. Wystarczająco mały otwór w barierze przepuszcza tylko promienie, które wędrują bezpośrednio z różnych punktów sceny po drugiej stronie, a promienie te tworzą obraz tej sceny, gdzie docierają do powierzchni przeciwnej do otworu.

Oka ludzkiego (i tych zwierząt, takich jak ptaki, ryby, gady, etc.) działa podobnie jak obscurze aparatu z otworem ( źrenicy ) wypukłej soczewki , a powierzchnią, gdy obraz jest tworzony ( siatkówki ). Niektóre aparaty obscura wykorzystują wklęsłe lustro, aby uzyskać efekt ogniskowania podobny do wypukłego obiektywu.

Technologia

Pudełko camera obscura z lustrem, z pionowym rzutowanym obrazem na górze

Camera obscura składa się z pudełka, namiotu lub pokoju z małym otworem z jednej strony lub u góry. Światło ze sceny zewnętrznej przechodzi przez otwór i pada na powierzchnię wewnątrz, gdzie scena jest reprodukowana, odwrócona (do góry nogami) i odwrócona (od lewej do prawej), ale z zachowaniem koloru i perspektywy .

Aby uzyskać dość wyraźny wyświetlany obraz, apertura jest zwykle mniejsza niż 1/100 odległości od ekranu. W miarę zmniejszania się otworka obraz staje się ostrzejszy, ale ciemniejszy. Jednak przy zbyt małym otworze ostrość pogarsza się z powodu dyfrakcji . Optymalną ostrość uzyskuje się przy średnicy apertury w przybliżeniu równej średniej geometrycznej długości fali światła i odległości od ekranu.

W praktyce camera obscura używa obiektywu zamiast otworka, ponieważ pozwala na większą aperturę , dając użyteczną jasność przy zachowaniu ostrości.

Jeśli obraz zostanie uchwycony na półprzezroczystym ekranie, można go oglądać od tyłu, aby nie był już odwrócony (ale nadal do góry nogami). Za pomocą luster można wyświetlać obraz z prawej strony. Projekcja może być również wyświetlana na powierzchni poziomej (np. na stole). XVIII-wieczna wersja napowietrzna w namiotach wykorzystywała lustra wewnątrz swego rodzaju peryskopu na szczycie namiotu.

Kamera obscura typu pudełkowego często ma ustawione pod kątem lustro, które wyświetla pionowy obraz na kalce kreślarskiej umieszczonej na jej szklanym blacie. Chociaż obraz jest oglądany od tyłu, jest odwracany przez lustro.

Historia

Prehistoria do 500 p.n.e.: Możliwa inspiracja dla sztuki prehistorycznej i możliwe zastosowanie w ceremoniach religijnych, gnomonów

Istnieją teorie, że występowanie efektów camera obscura (poprzez maleńkie dziury w namiotach lub ekranach ze skór zwierzęcych) zainspirowało paleolityczne malowidła naskalne . Zniekształcenia kształtów zwierząt w wielu paleolitycznych dziełach sztuki jaskiniowych mogą być inspirowane zniekształceniami obserwowanymi, gdy powierzchnia, na którą wyświetlany był obraz, nie była prosta lub nie była pod odpowiednim kątem. Sugeruje się również, że projekcje camera obscura mogły odgrywać rolę w strukturach neolitycznych .

Projekcja gnomonu na posadzce katedry we Florencji podczas przesilenia w dniu 21 czerwca 2012 r.

Perforowane gnomony wyświetlające otworkowy obraz słońca zostały opisane w chińskich pismach Zhoubi Suanjing (1046 pne-256 pne z materiałem dodanym do około 220 n.e. ). Położenie jasnego koła można zmierzyć, aby określić porę dnia i roku. W kulturach arabskich i europejskich znacznie później jego wynalazek przypisywano egipskiemu astronomowi i matematykowi Ibn Yunusowi około 1000 roku n.e.

Uważa się, że niektóre starożytne obserwacje bogów i duchów, zwłaszcza w kulcie świątynnym, zostały prawdopodobnie wywołane za pomocą projekcji camera obscura.

500 p.n.e. do 500 n.e.: Najwcześniejsze pisemne obserwacje

Otwory w baldachimie liści rzutują na ziemię obrazy zaćmienia Słońca .

Najstarszy znany pisemny zapis camera obscura znajduje się w chińskim tekście Mozi , datowanym na IV wiek p.n.e., tradycyjnie przypisywanym i nazwanym Mozi (ok. 470 p.n.e.- ok. 391 p.n.e), chińskiemu filozofowi Han i założycielowi Szkoła logiki Mohist . Pisma te wyjaśniają, w jaki sposób obraz w „punkcie zbiorczym” lub „skarbcu” jest odwrócony przez przecinający się punkt (otworek), który zbiera (promienie) światła. Światło pochodzące ze stóp oświetlanej osoby było częściowo ukryte poniżej (tj. uderzenie poniżej otworka) i częściowo tworzyło górną część obrazu. Promienie z głowy były częściowo ukryte powyżej (tj. uderzenie powyżej otworka) i częściowo tworzyły dolną część obrazu. Jest to niezwykle wczesny poprawny opis camera obscura; żadne inne znane przykłady nie pochodzą sprzed XI wieku.

Grecki filozof Arystoteles (384–322 p.n.e.), a być może zwolennik jego idei, poruszył ten temat w dziele Problemy – Księga XV , pytając:

Dlaczego jest tak, że kiedy słońce przechodzi przez czworoboki, jak na przykład w wiklinie, nie tworzy figury prostokątnej, lecz okrągłej?

i dalej:

„Dlaczego zaćmienie słońca, jeśli patrzy się na nie przez sito lub przez liście, takie jak platan lub inne drzewo liściaste, lub jeśli łączy się palce jednej ręki z palcami drugiej, promienie mają kształt półksiężyca tam, gdzie docierają do ziemi? Czy dzieje się tak z tego samego powodu, dla którego światło wpadające przez prostokątny wizjer wydaje się okrągłe w kształcie stożka?

Wielu filozofów i naukowców świata zachodniego zastanawiało się nad tym pytaniem, zanim zaakceptowano, że okrągłe i półksiężycowate kształty opisane w „problemie” to otworkowe projekcje Słońca. Chociaż wyświetlany obraz ma kształt apertury, gdy źródło światła, apertura i płaszczyzna projekcji są blisko siebie, wyświetlany obraz ma kształt źródła światła, gdy są bardziej od siebie oddalone.

W swojej książce Optyka (ok. 300 p.n.e., zachowanej w późniejszych rękopisach z ok. 1000 r. n.e.) Euklides zaproponował matematyczne opisy widzenia z „liniami rysowanymi bezpośrednio z oka przechodzącymi przez przestrzeń o dużym zasięgu” oraz „formą przestrzeni zawartej w nasza wizja to stożek, którego wierzchołek znajduje się w oku, a jego podstawa znajduje się na granicy naszego widzenia”. Późniejsze wersje tekstu, takie jak tłumaczenie z adnotacjami Ignazio Danti z 1573, zawierały opis zasady camera obscura, aby zademonstrować idee Euklidesa.

500 do 1000: najwcześniejsze eksperymenty, badanie światła

Schemat promieni świetlnych odbitych przez lustro płaskie przez otwór (B) Anthemiusa Trallesa

W VI wieku bizantyjsko-grecki matematyk i architekt Anthemius z Tralles (najbardziej znany jako współarchitekt Hagia Sophia ) eksperymentował z efektami związanymi z camera obscura. Anthemius miał wyrafinowaną wiedzę na temat zaangażowanej optyki, czego dowodem był diagram promieniowania świetlnego, który skonstruował w 555 roku n.e.

W X wieku Yu Chao-Lung podobno wyświetlał obrazy modeli pagód przez mały otwór na ekranie, aby badać kierunki i rozbieżności promieni światła.

1000 do 1400: Narzędzie optyczne i astronomiczne, rozrywka

Schemat przedstawiający obserwacje Ibn al-Haythama zachowania światła przez otworek
Kamera otworkowa . Światło wpada do ciemnego pudełka przez mały otwór i tworzy odwrócony obraz na ścianie naprzeciwko otworu.

Arabski fizyk Ibn al-Haytham (znany na Zachodzie przez zlatynizowanego Alhazena) (965–1040) intensywnie badał zjawisko camera obscura na początku XI wieku.

W swoim traktacie „O kształcie zaćmienia” przedstawił pierwszą eksperymentalną i matematyczną analizę zjawiska. Musiał zrozumieć związek między ogniskiem a otworkiem.

W swojej Księdze Optyki (około 1027 r.) Ibn al-Haytham wyjaśnił, że promienie światła poruszają się po liniach prostych i są rozróżniane przez ciało, które odbija promienie, pisząc:

Dowodem na to, że światło i kolor nie mieszają się w powietrzu lub (innych) przezroczystych ciałach, jest (znajdujący się w) fakt, że gdy kilka świec znajduje się w różnych różnych miejscach na tym samym obszarze i kiedy wszystkie są skierowane w stronę okna, które otwiera się na ciemność wnęki, a gdy w ciemnej wnęce naprzeciwko okna znajduje się biała ściana lub (inny biały) nieprzezroczysty korpus, (indywidualne) światła tych świec pojawiają się pojedynczo na tym korpusie lub ścianie w zależności od liczby tych świec; a każde z tych świateł (plamek światła) pojawia się dokładnie naprzeciw jednej (szczególnej) świecy wzdłuż linii prostej przechodzącej przez to okno. Co więcej, jeśli jedna świeca jest osłonięta, gaśnie tylko światło przeciwne do świecy, ale jeśli obiekt osłaniający zostanie podniesiony, światło powróci.

Opisał „ciemną komorę” i eksperymentował ze światłem przechodzącym przez małe otworki, używając trzech sąsiednich świec i obserwując efekty na ścianie po umieszczeniu wycięcia między świecami a ścianą.

Obraz słońca w czasie zaćmienia, o ile nie jest całkowity, pokazuje, że gdy jego światło przechodzi przez wąski, okrągły otwór i pada na płaszczyznę przeciwną do otworu, przybiera postać sierpa księżyca. Obraz słońca pokazuje tę osobliwość tylko wtedy, gdy otwór jest bardzo mały. Gdy otwór jest powiększony, obraz się zmienia, a zmiana zwiększa się wraz z dodaną szerokością. Gdy otwór jest bardzo szeroki, sierpowaty obraz zniknie, a światło będzie okrągłe, gdy otwór jest okrągły, kwadratowy, jeśli otwór jest kwadratowy, a jeśli kształt otworu jest nieregularny, światło na ścianie będzie przybrać ten kształt, pod warunkiem, że otwór jest szeroki, a płaszczyzna, na którą jest rzucany, jest do niej równoległa.

Ibn al-Haytham również przeanalizował promienie słoneczne i doszedł do wniosku, że tworzą one stożkowy kształt w miejscu spotkania w otworze, tworząc kolejny stożkowy kształt odwrotny do pierwszego od otworu do przeciwległej ściany w ciemnym pomieszczeniu. Łacińskie tłumaczenia jego pism na temat optyki były bardzo wpływowe w Europie od około 1200 roku. Wśród tych, których zainspirował, byli Witelo , John Peckham , Roger Bacon , Leonardo Da Vinci , René Descartes i Johannes Kepler .

W swojej książce 1088, Sen Basen Eseje The dynastii Song Chiński naukowiec Shen Kuo (1031/95), w porównaniu z centralnym punktem wklęsłej spalanie-lustro i „zbierania” dziura zjawisk camera obscura do wiosłem w dulka wyjaśnić, w jaki sposób obrazy zostały odwrócone:

„Kiedy ptak leci w powietrzu, jego cień porusza się po ziemi w tym samym kierunku. Ale jeśli jego obraz jest zbierany ( shu )(jak napinany pas) przez mały otwór w oknie, wtedy cień porusza się w kierunek przeciwny do kierunku ptaka.[...] Jest to ta sama zasada, co płonące lustro.Takie lustro ma wklęsłą powierzchnię i odbija palec, aby dać pionowy obraz, jeśli obiekt jest bardzo blisko, ale jeśli palec przesuwa się coraz dalej i dalej, dochodzi do punktu, w którym obraz znika, a potem obraz wydaje się odwrócony.Tak więc punkt, w którym znika obraz, jest jak otworek w oknie.Tak więc również wiosło jest przymocowane do dulki gdzieś na jej część środkowa, stanowiąca, gdy jest poruszana, rodzaj „talii”, a rękojeść wiosła jest zawsze w położeniu odwrotnym do końca (który znajduje się w wodzie)."

Shen Kuo odpowiedział również na oświadczenie Duana Chengshi w książce „ Różne kąski z Youyang” napisanej około 840 r., że odwrócony obraz chińskiej wieży pagody nad brzegiem morza został odwrócony, ponieważ odbijał się w morzu: „To nonsens. normalna zasada, że ​​obraz jest odwrócony po przejściu przez mały otwór."

Angielski mąż stanu i filozof scholastyczny Robert Grosseteste (ok. 1175 – 9 października 1253) był jednym z pierwszych Europejczyków, którzy komentowali przed camera obscura.

Trzypoziomowa camera obscura, XIII wiek, przypisywana Rogerowi Bacon

Angielski filozof i franciszkanin Roger Bacon (ok. 1219/20 – ok. 1292) fałszywie stwierdził w swoim De Multiplicatione Specerium (1267), że obraz wyświetlany przez kwadratowy otwór jest okrągły, ponieważ światło przemieszcza się w falach sferycznych i dlatego zakłada jego naturalny kształt po przejściu przez otwór. Przypisuje mu się również rękopis, który zalecał bezpieczne badanie zaćmień Słońca, obserwując promienie przechodzące przez jakiś okrągły otwór i badając plamę światła, jaką tworzą na powierzchni.

Zdjęcie trzypoziomowej camera obscura (patrz ilustracja) zostało przypisane Baconowi, ale nie podano źródła tego przypisania. Bardzo podobny obraz znajduje się w Atanazy Kircher „s Ars Magna Lucis et Umbrae (1646).

Polski zakonnik, teolog, fizyk, matematyk i filozof przyrody Erazmus Ciołek Witelo (znany również jako Vitello Thuringopolonis i pod wieloma różnymi pisowniami nazwiska „Witelo”) pisał o camera obscura w swoim bardzo wpływowym traktacie Perspectiva (ok. 1270–1278), który był w dużej mierze oparty na pracy Ibn al-Haythama.

Angielski arcybiskup i uczony John Peckham (ok. 1230 – 1292) pisał o camera obscura w swoich Tractatus de Perspectiva (ok. 1269–1277) i Perspectiva communis (ok. 1277–79), fałszywie twierdząc, że światło stopniowo tworzy okrągły kształt po przejściu przez przysłona. Jego pisma były pod wpływem Rogera Bacona.

Pod koniec XIII wieku Arnaldus de Villa Nova używał camera obscura do wyświetlania występów na żywo w celach rozrywkowych.

Francuski astronom Guillaume de Saint-Cloud zasugerował w swojej pracy Almanach Planetarum z 1292 r., że mimośród Słońca można określić za pomocą camera obscura na podstawie odwrotnej proporcji między odległościami a pozornymi średnicami Słońca w apogeum i perygeum.

Kamāl al-Dīn al-Fārisī (1267-1319) opisał w swojej pracy z 1309 roku Kitab Tanqih al-Manazir ( Rewizja optyki ) jak eksperymentował ze szklaną kulą wypełnioną wodą w aparacie obscura z kontrolowaną aperturą i odkrył, że kolory tęczy są zjawiskiem rozkładu światła.

Francuski żydowski filozof, matematyk, fizyk i astronom/astrolog Levi ben Gershon (1288–1344) (znany również jako Gersonides lub Leo de Balneolis) dokonał kilku obserwacji astronomicznych za pomocą camera obscura z laską Jakuba , opisując metody pomiaru średnic kątowych Słońce, Księżyc i jasne planety Wenus i Jowisz. Określił ekscentryczność Słońca na podstawie swoich obserwacji letnich i zimowych przesileń w 1334 roku. Levi zauważył również, w jaki sposób wielkość apertury determinowała rozmiar wyświetlanego obrazu. O swoich odkryciach pisał w języku hebrajskim w swoim traktacie Sefer Milhamot Ha-Szem ( Wojny Pana ) Księga V, rozdziały 5 i 9.

1450 do 1600: Przedstawienie, soczewki, pomoce rysunkowe, lustra

Da Vinci: Niech abcde będzie obiektem oświetlonym przez słońce i/ lub przodem ciemnej komory, w której znajduje się wspomniana dziura przy nm . Niech st być arkusz papieru przechwytując promienie obrazów tych obiektów do góry nogami, ponieważ promienie są proste, na prawicy staje k po lewej stronie, a e po lewej stronie staje f na prawo

Włoski erudyta Leonardo da Vinci (1452–1519), zaznajomiony z twórczością Alhazena w tłumaczeniu na łacinę, a po obszernych badaniach optyki i ludzkiego wzroku, w 1502 r. napisał najstarszy znany jasny opis camera obscura w zapisie lustrzanym w notatniku , później opublikowany w zbiorze Codex Atlanticus (przetłumaczony z łaciny):

Jeśli fasada budynku, miejsce lub krajobraz jest oświetlona przez słońce i wywiercony zostanie mały otwór w ścianie pomieszczenia w budynku naprzeciw niego, który nie jest bezpośrednio oświetlony przez słońce, wtedy wszystkie obiekty są oświetlone przez słońce prześle swoje obrazy przez ten otwór i pojawią się do góry nogami na ścianie skierowanej do otworu. Te zdjęcia złapiesz na kartce białego papieru, która jest umieszczona pionowo w pomieszczeniu niedaleko tego otworu i wszystkie wymienione wyżej przedmioty zobaczysz na tym papierze w ich naturalnych kształtach lub kolorach, ale będą one wydawały się mniejsze i do góry nogami, ze względu na krzyżowanie się promieni w tym otworze. Jeśli te obrazy pochodzą z miejsca oświetlonego słońcem, na papierze będą wyglądały dokładnie tak, jak są. Papier powinien być bardzo cienki i należy go oglądać od tyłu.

Opisy te pozostały jednak nieznane, dopóki Venturi nie rozszyfrował ich i nie opublikował w 1797 roku.

Da Vinci był wyraźnie zainteresowany camera obscura: przez lata narysował w swoich notatnikach około 270 diagramów camera obscura. Systematycznie eksperymentował z różnymi kształtami i rozmiarami otworów oraz z wieloma otworami (1, 2, 3, 4, 8, 16, 24, 28 i 32). Porównał działanie oka do działania camera obscura i wydawał się szczególnie zainteresowany jego zdolnością do zademonstrowania podstawowych zasad optyki: odwracania obrazów przez otwór lub źrenicę, nieingerencji obrazów i faktu, że obrazy są " w sumie i w każdej części”.

Pierwsze opublikowane zdjęcie camera obscura w książce Gemmy Frisius z 1545 r. De Radio Astronomica et Geometrica

Najstarszy znany opublikowany rysunek camera obscura znajduje się w książce holenderskiego lekarza, matematyka i konstruktora instrumentów Gemmy Frisius z 1545 r. De Radio Astronomica et Geometrica , w której opisał i zilustrował, w jaki sposób wykorzystał camera obscura do badania zaćmienia Słońca z 24 stycznia. 1544

Włoski erudyta Gerolamo Cardano opisał za pomocą szklanego krążka – prawdopodobnie dwuwypukłego obiektywu – w camera obscura w swojej książce z 1550 r. De subtilitate, tom. I, Libri IV . Zasugerował, aby użyć go do oglądania „tego, co dzieje się na ulicy, gdy świeci słońce” i zalecił użycie bardzo białej kartki papieru jako ekranu projekcyjnego, aby kolory nie były matowe.

Sycylijski matematyk i astronom Francesco Maurolico (1494–1575) w swoim traktacie Photismi de lumine et umbra (1521–1554) odpowiedział na problem Arystotelesa, w jaki sposób światło słoneczne, które prześwieca przez prostokątne otwory, może tworzyć okrągłe plamy światła lub plamy w kształcie półksiężyca podczas zaćmienia . Jednak nie zostało to opublikowane przed 1611 r., po tym, jak Johannes Kepler opublikował własne podobne odkrycia.

Włoski erudyta Giambattista della Porta opisał camera obscura, którą nazwał „obscurum cubiculum”, w pierwszym wydaniu swojej serii książek z 1558 r. Magia Naturalis . Zasugerował użycie wypukłej soczewki do rzutowania obrazu na papier i wykorzystanie go jako pomocy rysunkowej. Della Porta porównał oko ludzkie do camera obscura: „Bo obraz wpada do oka przez gałkę oczną, tak jak tutaj przez okno”. Popularność książek Della Porta przyczyniła się do rozpowszechnienia wiedzy o camera obscura.

W swojej pracy z 1567 r. La Pratica della Perspettiva wenecki szlachcic Daniele Barbaro (1513-1570) opisał jako pomoc w rysowaniu kamerę obscura z dwuwypukłą soczewką i zwraca uwagę, że obraz jest bardziej żywy, jeśli obiektyw jest zakryty tak bardzo, że pozostawia obwód w środku.

Ilustracja „przenośnej” camera obscura (podobna do propozycji Risnera) w Ars Magna Lucis Et Umbrae Kirchera (1645)

W swoim wpływowym i starannie opatrzonym adnotacjami łacińskim wydaniu dzieł Ibn al- Haythama i Witelo Opticae thesauru (1572), niemiecki matematyk Friedrich Risner zaproponował przenośny aparat do rysowania; lekka drewniana chata z soczewkami w każdej z czterech ścian, która wyświetlała obrazy otoczenia na papierowym sześcianie pośrodku. Konstrukcję można było nieść na dwóch drewnianych słupach. Bardzo podobny układ został zilustrowany w 1645 roku we wpływowej książce Athanasiusa Kirchera Ars Magna Lucis Et Umbrae .

Około 1575 włoski dominikański ksiądz, matematyk, astronom i kosmograf Ignazio Danti zaprojektował gnomon camera obscura i linię południka dla bazyliki Santa Maria Novella we Florencji, a później zbudował masywny gnomon w bazylice San Petronio w Bolonii. Gnomon był używany do badania ruchów słońca w ciągu roku i pomógł w ustaleniu nowego kalendarza gregoriańskiego, dla którego Danti zasiadał w komisji powołanej przez papieża Grzegorza XIII i ustanowionej w 1582 roku.

W swojej książce z 1585 r. Diversarum Speculationum Mathematicarum wenecki matematyk Giambattista Benedetti zaproponował użycie lustra pod kątem 45 stopni do wyświetlania obrazu w pionie. To pozostawia obraz odwrócony, ale stałoby się powszechną praktyką w późniejszych pudełkach camera obscura.

Giambattista della Porta dodał „soczewkowaty kryształ” lub dwuwypukłą soczewkę do opisu camera obscura w drugim wydaniu Magia Naturalis z 1589 roku . Opisał też użycie camera obscura do wyświetlania na białych prześcieradłach scen polowań, bankietów, bitew, sztuk teatralnych lub czegokolwiek innego. Drzewa, lasy, rzeki, góry „które są naprawdę takie, albo stworzone przez Sztukę, z Drewna lub z innej materii” można by ułożyć na równinie w słońcu po drugiej stronie ściany camera obscura. W tym zestawie mogły wystąpić małe dzieci i zwierzęta (m.in. ręcznie robione jelenie, dziki, nosorożce, słonie i lwy). „Wtedy, stopniowo, muszą pojawić się, wychodząc z ich nor, na równinę: Łowca musi przyjść ze swoją drążkiem myśliwskim, Sieciami, Strzałami i innymi niezbędnymi przedmiotami, które mogą przedstawiać polowanie: Niech będą rogi, kornety zabrzmiały trąby: ci, którzy są w Komnacie, zobaczą Drzewa, Zwierzęta, Twarze Łowców i całą resztę tak wyraźnie, że nie będą mogli stwierdzić, czy to prawda, czy złudzenie: Wyciągnięte miecze będą błyszczeć w otworze, że zrobią ludzie prawie się boją”. Della Porta twierdził, że często pokazywał takie spektakle swoim przyjaciołom. Podziwiali go bardzo i nie mogli przekonać się do wyjaśnień Della Porta, że ​​to, co widzieli, to naprawdę sztuczka optyczna.

1600 do 1650: Wymyślona nazwa, teleskop camera obscura, przenośna pomoc do rysowania w namiotach i pudełkach

Pierwszego użycia terminu „camera obscura” dokonał Johannes Kepler w swoim pierwszym traktacie o optyce, Ad Vitellionem paralipomena quibus astronomiae pars optica traditur (1604)
Szczegół frontyspisu Scheinera Oculus hoc est (1619) z wyświetlanym obrazem camera obscura odwróconym przez obiektyw

Najwcześniejsze użycie terminu „camera obscura” znajduje się w książce Ad Vitellionem Paralipomena z 1604 r. autorstwa niemieckiego matematyka, astronoma i astrologa Johannesa Keplera . Kepler odkrył działanie camera obscura, odtwarzając jej zasadę: książka zastępująca lśniące ciało i wysyłająca nitki z jego krawędzi przez wielokątny otwór w stole na podłogę, gdzie nitki odtwarzały kształt książki. Zdał sobie również sprawę, że obrazy są „namalowane” odwrócone i odwrócone na siatkówce oka i doszedł do wniosku, że mózg w jakiś sposób to koryguje. W 1607 Kepler badał Słońce w swoim camera obscura i zauważył plamę słoneczną , ale sądził, że to Merkury przechodzi przez Słońce. W swojej książce Dioptrice z 1611 r. Kepler opisał, w jaki sposób można poprawić i odwrócić wyświetlany obraz z kamery obscura za pomocą obiektywu. Uważa się, że później użył teleskopu z trzema soczewkami, aby odwrócić obraz w aparacie obscura.

W 1611 roku fryzyjsko-niemieccy astronomowie David i Johannes Fabricius (ojciec i syn) badali plamy słoneczne za pomocą camera obscura, po tym, jak zdali sobie sprawę, że patrzenie na Słońce bezpośrednio przez teleskop może uszkodzić ich oczy. Uważa się, że połączyli teleskop i camera obscura w teleskop camera obscura.

W 1612 r. włoski matematyk Benedetto Castelli napisał do swojego mentora, włoskiego astronoma, fizyka, inżyniera, filozofa i matematyka Galileo Galilei o wyświetlaniu obrazów Słońca przez teleskop (wynaleziony w 1608) w celu zbadania niedawno odkrytych plam słonecznych. Galilei pisał o technice Castelli do niemieckiego księdza jezuity, fizyka i astronoma Christopha Scheinera.

Helioskop Scheinera zilustrowany w jego książce Rosa Ursina sive Sol (1626–30)

Od 1612 do co najmniej 1630 Christoph Scheiner nadal badał plamy słoneczne i konstruował nowe teleskopowe systemy projekcji słonecznej. Nazwał je „Heliotropii Telioscopici”, później skrócił się do helioskopu . Do swoich badań helioskopowych Scheiner zbudował pudełko wokół końca obserwacyjnego/wyświetlającego teleskopu, który można uznać za najstarszą znaną wersję kamery obscura typu pudełkowego. Scheiner wykonał również przenośną kamerę obscura.

W swojej książce z 1613 r. Opticorum Libri Sex belgijski jezuicki matematyk, fizyk i architekt François d'Aguilon opisał, jak niektórzy szarlatani oszukiwali ludzi z ich pieniędzy, twierdząc, że znają nekromancję i wyciągają widma diabła z piekła, aby pokazać je publiczności w ciemnym pokoju. Obraz asystenta w diabelskiej masce był wyświetlany przez obiektyw w ciemnym pomieszczeniu, strasząc niewykształconych widzów.

Namiot pomocy rysunkowej camera obscura na ilustracji do książki o fizyce z 1858 r.

Do 1620 Kepler używał przenośnego namiotu camera obscura ze zmodyfikowanym teleskopem do rysowania krajobrazów. Można go odwrócić, aby uchwycić otoczenie w częściach.

Uważa się, że holenderski wynalazca Cornelis Drebbel skonstruował kamerę obscura typu pudełkowego, która korygowała odwrócenie wyświetlanego obrazu. W 1622 sprzedał jeden holenderskiemu poecie, kompozytorowi i dyplomacie Constantijnowi Huygensowi, który użył go do malowania i polecił zaprzyjaźnionym artystom. Huygens napisał do rodziców (przetłumaczone z francuskiego):

Mam w domu drugi instrument Drebbela, który z odbicia w ciemnym pokoju z pewnością daje godne podziwu efekty w malarstwie; nie jestem w stanie wyjawić ci tego piękna słowami; w porównaniu z tym całe malarstwo jest martwe, bo tu jest samo życie lub coś bardziej wzniosłego, jeśli można by to wyrazić. Postać, kontur i ruchy łączą się w nim naturalnie i w niezwykle przyjemny sposób.

Ilustracja kuli sceptycznej z soczewką z Deliciae Physico-Mathematicae Daniela Schwentera (1636)

Niemiecki orientalista , matematyk, wynalazca, poeta i bibliotekarz Daniel Schwenter pisał w swojej książce Deliciae Physico-Mathematicae z 1636 r. o instrumencie, który pokazał mu człowiek z Pappenheim , a który umożliwiał ruch obiektywu, aby wyświetlać więcej ze sceny przez kamerę obscura . Składał się z kuli wielkości pięści, przez którą zrobiono otwór (AB) z zamocowaną z jednej strony soczewką (B). Kulka ta została umieszczona wewnątrz dwóch połówek części wydrążonej kulki, które następnie sklejono ze sobą (CD), w której można ją było obracać. To urządzenie zostało przymocowane do ściany kamery obscura (EF). Ten uniwersalny mechanizm przegubowy został później nazwany kulą scyoptryczną .

W swojej książce z 1637 r. Dioptrique francuski filozof, matematyk i naukowiec René Descartes zasugerował umieszczenie oka niedawno zmarłego człowieka (lub, jeśli martwy człowiek był niedostępny, oka wołu) w otworze w zaciemnionym pokoju i zeskrobanie ciała z tyłu, aż można było zobaczyć odwrócony obraz uformowany na siatkówce.

Ilustracja dwunastootworowej camera obscura z Apiaria universae philosophiae mathematicae Bettiniego (1642)

Włoski jezuicki filozof, matematyk i astronom Mario Bettini pisał o zrobieniu camera obscura z dwunastoma otworami w swoim Apiaria universae philosophiae mathematicae (1642). Kiedy żołnierz piechoty stanął przed kamerą, wyświetli się dwunastoosobowa armia żołnierzy wykonujących te same ruchy.

Francuski matematyk, Minim friar i malarz sztuki anamorficznej Jean-François Nicéron (1613-1646) pisał o camera obscura z wypukłymi soczewkami. Wyjaśnił, w jaki sposób camera obscura może być wykorzystana przez malarzy do uzyskania doskonałej perspektywy w swojej pracy. Narzekał również, jak szarlatani nadużywali camera obscura, by oszukać bezrozumnych widzów i sprawić, by uwierzyli, że projekcje są magią lub nauką okultystyczną. Pisma te zostały opublikowane w pośmiertnej wersji La Perspective Curieuse (1652).

1650 do 1800: Wprowadzenie magicznej latarni, popularnej przenośnej pomocy do rysowania w pudełku, pomocy do malowania

Używanie camera obscura do wyświetlania specjalnych pokazów w celu rozrywki publiczności wydaje się być bardzo rzadkie. Opis tego, co najprawdopodobniej było takim przedstawieniem w 1656 roku we Francji, napisał poeta Jean Loret . Paryskiemu społeczeństwu przedstawiono odwrócone obrazy pałaców, tańców baletowych i walki na miecze. Występ był cichy, a Loret była zaskoczona, że ​​wszystkie ruchy nie wydawały żadnego dźwięku. Loret poczuł się nieco sfrustrowany, że nie znał sekretu, który umożliwił ten spektakl. Istnieje kilka wskazówek, że był to pokaz camera obscura, a nie bardzo wczesny pokaz latarni magicznych , szczególnie w odwróconym obrazie i energicznych ruchach.

Niemiecki jezuicki naukowiec Gaspar Schott usłyszał od podróżnika o małym urządzeniu camera obscura, które widział w Hiszpanii, które można było nosić pod pachą i schować pod płaszczem. Następnie skonstruował własną kamerę obscura z wysuwanym pudełkiem, która mogła skupić się, przesuwając drewnianą część pudła wpasowaną w inną drewnianą część pudła. Pisał o tym w Magia universalis naturæ et artis z 1657 r. (tom I – księga IV „Magia Optica”, strony 199–201).

Do 1659 roku wprowadzono latarnię magiczną, która częściowo zastąpiła camera obscura jako urządzenie projekcyjne, podczas gdy camera obscura pozostała popularna jako pomoc w rysowaniu. Latarnia magiczna może być postrzegana jako rozwinięcie (pudełkowego) urządzenia camera obscura.

XVII-wieczni mistrzowie holenderscy , tacy jak Johannes Vermeer , byli znani z niezwykłej dbałości o szczegóły. Szeroko spekulowano, że wykorzystali camera obscura, ale zakres ich użycia przez artystów w tym okresie pozostaje kwestią zaciekłego sporu, niedawno wznowionego przez tezę Hockneya–Falco .

Ilustracja przedstawiająca przenośne urządzenie camera obscura autorstwa Johanna Sturma , Collegium Experimentale (1676)

Niemiecki filozof Johann Sturm opublikował w pierwszym tomie obrad Collegium Curiosum , Collegium Experimentale, sive Curiosum (1676) ilustrowany artykuł o budowie przenośnego pudełka camera obscura z lustrem 45° i naoliwionym papierowym ekranem .

Johann Zahn „s Oculus Artificialis Teledioptricus Sive Gwiazdozbiór Lunety , opublikowane w 1685 roku, zawiera wiele opisów, schematy, rysunki i szkice zarówno camera obscura i magicznej latarni . Ręczne urządzenie z mechanizmem lustrzanego odbicia zostało po raz pierwszy zaproponowane przez Johanna Zahna w 1685 roku, projekt, który później znalazł zastosowanie w aparatach fotograficznych.

Naukowiec Robert Hooke przedstawił w 1694 roku Towarzystwu Królewskiemu dokument, w którym opisał przenośną kamerę obscura. Było to pudełko w kształcie stożka, które pasowało do głowy i ramion użytkownika.

Od początku XVIII wieku rzemieślnicy i optycy wytwarzali aparaty camera obscura w kształcie książek, które cieszyły się dużym uznaniem miłośników przyrządów optycznych.

Jeden rozdział w Saggio sopra Pittura hrabiego Algarottiego (1764) poświęcony jest wykorzystaniu w malarstwie kamery ottica („komory optycznej”).

W XVIII wieku, po rozwoju Roberta Boyle'a i Roberta Hooke'a , stały się dostępne łatwiejsze do przenoszenia modele w pudełkach. Były one szeroko stosowane przez artystów amatorów podczas ich podróży, ale zatrudniali je również profesjonaliści, w tym Paul Sandby i Joshua Reynolds , których aparat (przebrany za książkę) znajduje się obecnie w Muzeum Nauki w Londynie . Takie aparaty zostały później zaadaptowane przez Josepha Nicephore'a Niepce , Louisa Daguerre'a i Williama Foxa Talbota do stworzenia pierwszych fotografii.

Rola w epoce nowożytnej

Cameras obscura do dagerotypu „Grand Photographe” wyprodukowana przez Charlesa Chevaliera ( Musée des Arts et Métiers ).

Podczas gdy zasady techniczne camera obscura były znane od starożytności, szerokie zastosowanie koncepcji technicznej w tworzeniu obrazów z perspektywą liniową w obrazach, mapach, aranżacjach teatralnych i architektonicznych, a później fotograficznych i filmowych rozpoczęło się w Renesans zachodni i rewolucja naukowa. Podczas gdy np. Alhazen (Ibn al-Haytham) zaobserwował już efekt optyczny i opracował najnowocześniejszą teorię załamania światła, był mniej zainteresowany tworzeniem obrazów z jego wykorzystaniem (por. Hans Belting 2005); społeczeństwo, w którym żył, było nawet wrogo nastawione (porównaj anikonizm w islamie ) wobec osobistych wizerunków. Zachodni artyści i filozofowie wykorzystali odkrycia arabskie w nowych ramach o znaczeniu epistemicznym. Np. Leonardo da Vinci użył camera obscura jako modelu oka, René Descartes jako oka i umysłu, a John Locke zaczął używać camera obscura jako metafory ludzkiego rozumienia per se. Współczesne wykorzystanie camera obscura jako maszyny epistemicznej miało ważne skutki uboczne dla nauki. Chociaż użycie camera obscura zmniejszyło się, dla tych, którzy są zainteresowani jej wykonaniem, wystarczy kilka elementów, w tym: pudełko, kalka kreślarska, taśma, folia, nóż do pudełek, ołówek i koc, aby nie dopuścić do światła .

W 1827 roku krytyk Vergnaud skarżył się na użycie camera obscura w wielu obrazach na tegorocznej wystawie w Salonie w Paryżu: „Czy to wina publiczności, artystów, czy jury, kiedy obrazy historyczne, już rzadkie, poświęca się malarstwu rodzajowemu, i co to za gatunek!... ten z camera obscura." (przetłumaczone z francuskiego)

Przykłady

Dostęp publiczny

Camera obscura otwarte dla publiczności
Nazwa Miasto czy miasteczko Kraj Komentarz Odpowiadające linki zewnętrzne
Centrum Astronomii Todmorden Anglia stół 80 cali (200 cm), pole widzenia 40°, obrót w poziomie 360°, regulacja w pionie ±15° Sprzęt na miejscu#Camera obscura
Suwerenne Wzgórze Ballarat Australia W historycznej sali demonstracyjnej kamer Suwerenne Wzgórze
Obserwatorium w Bristolu Bristol Anglia Widok na most wiszący Clifton Obserwatorium Cliftona
Wieża Buzza Miasto Hugh , Wyspy Scilly Anglia Widok na wyspy Scilly Scilly Camera Obscura
Camera Obscura Whangarei Whangarei Nowa Zelandia Widok na most Te Matau ā Pohe Bascule Camera Obscura Whangarei
Opactwo Rufford Nottingham Anglia Widok na ogród i dom Opactwo Rufford
Cheverie Camera Obscura Chéverie, Nowa Szkocja Kanada Widok na zatokę Fundy Cheverie Camera Obscura
Galeria fotografa Londyn Anglia Widok Ramillies St Galeria fotografa
Wzgórze Konstytucji Aberystwyth Walia 14-calowy (356 mm) obiektyw, który jest uważany za największy na świecie Cliff Railway i Camera Obscura, Aberystwyth

Widok z kamery obscura w Aberystwyth

Camera Obscura i Świat Iluzji Edynburg Szkocja Początek Royal Mile, tuż pod zamkiem w Edynburgu. Piękne widoki na miasto? Camera Obscura w Edynburgu
Camera Obscura (Greenwich) Greenwicz Anglia Królewskie Obserwatorium, Dziedziniec Południowy http://www.rmg.co.uk/see-do/we-recommends/attractions/camera-obscura/
Museum zur Vorgeschichte des Films Mulheim Niemcy Uznawany za największą „walkę” Camera Obscura na świecie. Zainstalowany w Broich Watertower w 1992 roku https://web.archive.org/web/20160921065718/http://www.camera-obscura-muelheim.de/cms/the_camera.html
Muzeum Dumfries frytki Szkocja W przebudowanej wieży wiatraka. Twierdzi, że jest najstarszym działającym przykładem na świecie [1]
Przednia wieża Portslade , Brighton Anglia Jedna z zaledwie dwóch działających camera obscura na południu Anglii
Grand Union Camera Obscura Douglas Wyspa Man Na głowie Douglasa. Unikalna wiktoriańska atrakcja turystyczna z jedenastoma soczewkami Odwiedź wyspę Man
Camera Obscura (ogromna kamera) Narodowy obszar rekreacyjny Golden Gate , San Francisco, Kalifornia Stany Zjednoczone W sąsiedztwie Cliff House poniżej Sutro Heights Park , z widokiem na Ocean Spokojny . W Dzielnicy Historycznej Sutro iw Krajowym Rejestrze Miejsc Historycznych . Gigantyczna kamera
Kamera Obscura w Santa Monica Santa Monica, Kalifornia Stany Zjednoczone W Palisades Park z widokiem na Santa Monica Beach , Santa Monica Pier i Pacyfiku. Zbudowany w 1898 roku. Atlas Obscura
Kamera Obscura na Long Island Greenport, Hrabstwo Suffolk, Nowy Jork Stany Zjednoczone W Mitchell Park z widokiem na Peconic Bay i Shelter Island w Nowym Jorku . Zbudowany w 2004 roku. Kamera Obscura na Long Island
Obserwatorium Griffitha Los Angeles, Kalifornia Stany Zjednoczone Powoli obraca się i daje panoramiczny widok na basen Los Angeles. Griffith Park Camera Obscura
Taras obserwatorium Exploratorium's Bay San Francisco, Kalifornia Stany Zjednoczone Z okien roztacza się widok na zatokę San Francisco, wyspę skarbów i most Bay Bridge [2]
Cámara Oscura Hawana Kuba Znajduje się w Plaza Vieja w Hawanie . Z okien roztacza się widok na Starą Hawanę
Komora chmur dla drzew i nieba Raleigh, Karolina Północna Stany Zjednoczone Na kampusie Muzeum Sztuki Karoliny Północnej http://ncartmuseum.org/art/detail/cloud_chamber_for_the_trees_and_sky/
Camera Obscura Grahamstown Afryka Południowa W Muzeum Obserwatorium http://www.sa-venues.com/things-to-do/easterncape/observatory-museum/
Kirriemuir Camera Obscura Kirriemuir Szkocja Z pokoju roztacza się widok na Kirriemuir i okoliczne doliny.
Torre Tavira Kadyks Hiszpania Z okien roztacza się widok na Stare Miasto https://www.torretavira.com/en/zwiedzanie-wiezy-taviry/
Camera Obscura, Tavira Tavira Portugalia Wykorzystuje zmienioną wieżę ciśnień do pokoju widokowego. http://family.portugalconfidential.com/camera-obscura-in-the-tower-of-tavira/
Camera Obscura, Lizbona Lizbona Portugalia Zainstalowany w Zamku św. Jerzego w Lizbonie .

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Źródła

Zewnętrzne linki