Pinhole kamera

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20. joulukuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Kamera obscura ( lat.  camera obscūra  - "pimeä huone") on yksinkertaisin laite, jonka avulla voit saada optisen kuvan esineistä.

Se on valonpitävä laatikko, jonka toisessa seinässä on reikä ja vastakkaisessa seinässä seula (himmeä lasi tai ohut valkoinen paperi). Pienen reiän läpi kulkevat valonsäteet (jonka halkaisija riippuu kameran "polttovälistä", noin 0,1-5 mm), luovat käänteisen kuvan näytölle.

Camera obscuran perusteella tehtiin joitain kameroita nimeltä Stenop .

Camera obscura on koodatun aukkolaitteen erikoistapaus .

Koska camera obscurassa ei ole suoraan valoon vaikuttavia optisia elementtejä (reiän rajaa lukuun ottamatta), se soveltuu kuvien luomiseen spektrin korkean energian alueilla.

Periaate

Camera obscura ei voi tarjota suurta kuvan terävyyttä. Kun reiän halkaisijaa pienennetään, terävyys kasvaa vain tiettyyn rajaan asti, kun reikä pienenee liikaa, valon diffraktion vaikutukset reikään alkavat vaikuttaa ja kuva heikkenee.

Kuvan hämärtymisprosessi on matemaattisesti konvoluutio . Näytöllä oleva kuva on kaksiulotteinen konvoluutio valokuvattavasta kohteesta, jossa on pistevalonlähteen sirontapiste ( englanniksi  point spread function ), pistevalonlähteen kuvan muoto geometrisen optiikan tapauksessa osuu yhteen reiän suurennetun muodon kanssa (jos jätämme huomiotta diffraktio ja muut vääristymät). Jos reikä on esimerkiksi raon muotoinen, pistelähteen kuva on suora raita ja kohtauskuva on lineaarisesti epäselvä; jos teet useita reikiä, kuva "kerrotaan" (katso myös Koodausaukko ).

Obscuralle on ominaista ääretön syväterävyys . Obscuran polttovälistä voidaan puhua vain ehdollisesti. Tällaisen kameran vastaava polttoväli ymmärretään yleensä etäisyydeksi reiästä näyttöön f . F /D-suhdetta kutsutaan, kuten objektiivissa, F- luvuksi . Kameran, jonka f = 100 mm ja reiän halkaisija D = 0,5 mm, aukon arvo on f/200. Reiän (aukon) suurentaminen 1 mm:iin (kaksi pykälää) pienentää lukua arvoon f/100 (f/100 > f/200). Näin altistusaika lyhenee 25 päivään.

Historia

Ensimmäiset camera obscurat olivat pimeät huoneet (tai suuret laatikot), joiden yhdessä seinässä oli reikä. Camera obscura -maininta löytyy jo 5.-4. vuosisadalta eKr. e. - kiinalaisen filosofin Mo Tzun ( mohistit ) seuraajat kuvasivat käänteisen kuvan ilmestymistä pimennetyn huoneen seinälle [1] . Ehkä viittaus camera obscuraan löytyy Aristotelesta , joka ihmetteli, kuinka pyöreä kuva Auringosta voi ilmaantua, kun se paistaa neliömäisen reiän läpi [2] .

1000- luvulla arabitutkija Ibn al-Khaytham (Alhazen) Basrasta käytti erityisiä telttoja auringonpimennysten tarkkailuun. Tietäen, kuinka haitallista on katsoa aurinkoa paljain silmin, hän teki pienen reiän teltan katokseen ja tutki auringosta vastakkaisella seinällä olevia kuvia. Alhazen selitti ensimmäisenä camera obscuran periaatteen, joka perustuu valon etenemisen suoruuden periaatteeseen. Samalla hän päätteli, että yleisesti hyväksytty teoria valon etenemisestä noina vuosina (jonka mukaan valonsäteet tulevat silmistä ja ikään kuin "tuntevat" kohteen) ei vastaa todellisuutta.

Keskiajalla camera obscuraa käytettiin toistuvasti tähtitieteellisiin havaintoihin. Joten XIII vuosisadalla englantilainen filosofi Roger Bacon ja ranskalainen tähtitieteilijä Guillaume de Saint-Cloud käyttivät sitä auringonpimennysten tarkkailuun , XIV-luvun tähtitieteilijät Levi ben Gershom ja Ibn ash-Shatir mittasivat kameran kulmahalkaisijaa . aurinko (Levi ben Gershom - myös planeetat).

Taiteilijat, ensisijaisesti renessanssin arkkitehdit ja maalarit , olivat innostuneita illusorisista efekteistä, jotka saatiin käyttämällä menetelmää kuvan keskiprojisoinnissa kuvatasolle . Siksi oletetaan, että arkkitehti ja teoreetikko Leon Battista Alberti keksi camera obscuran . Tämä laite mainitaan Leonardo da Vincin " Maalauksen tutkielmassa " . Muiden lähteiden mukaan camera obscuran keksi Michelangelo Buonarrotin oppilas, arkkitehti Giacomo della Porta . Monet taiteilijat käyttivät myöhemmin camera obscuraa luodakseen tarkkoja arkkitehtonisia johtolankoja " Ihanteellisesta kaupungista ". Delftin Jan Vermeer käytti camera obscuraa kaupunkimaisemien luomiseen . Camera obscura tuohon aikaan olivat suuria laatikoita, joissa oli peilijärjestelmä valon ohjaamiseksi. Perinteisen näkemyksen mukaan taiteilijoiden, erityisesti vedutan mestareiden kehittämä perspektiivitiede vaikutti arkkitehtuuriin ja teatterimaisemataiteeseen. Käänteinen versio on kuitenkin vakuuttavampi: he puhuvat arkkitehtuurin taiteen vaikutuksesta "perspektiivimaalaukseen" [3] .

Johann Zahn suunnitteli vuonna 1686 kannettavan camera obscuran, joka oli varustettu 45° peilillä, joka projisoi kuvan laatikon vaakasuoraan yläseinään [4] . Paperi asetettiin vaakasuoraan seinän lasi-ikkunaan, eikä siinä olevaa kuvaa käännetty ylösalaisin, mikä helpotti piirtämistä.

Isaac Newton kuvailee monografiassa "Optics" kamera obscuraa muistuttavan, mutta laitteeltaan poikkeavan laitteen toimintaperiaatetta [5] .
Venäjällä 1700-luvun puolivälissä kamera obscura oli laajalle levinnyt, jota kutsuttiin "kolossiksi perspektiivien vangitsemiseksi". Taidemaalari Makhaev viimeisteli Tiedeakatemian instrumentaalikammiossa "instrumentaalitaiteen" oppipoivan Tirjutinin "Pietarin näkymän kuvaamiseen tarkoitettua kolossia" käyttämällä onnistuneesti perspektiivikuvia Pietarista, Pietarista, Kronstadtista ja muista kohteista. Venäjän kaupungit [6] [7] .

Usein objektiivia (yleensä yksittäistä linssiä ) käytettiin yksinkertaisen aukon sijasta, mikä mahdollisti merkittävästi kuvan kirkkauden ja terävyyden lisäämisen. Optiikan kehittymisen myötä objektiiveista tuli monimutkaisempia, ja valoherkkien materiaalien keksimisen jälkeen reikäkameroista tuli ensimmäiset kamerat .

Kuitenkin tällä hetkellä jotkut valokuvaajat käyttävät niin kutsuttuja " stenops " -kameroita, joissa on pieni reikä linssin sijaan. Näillä kameroilla saadut kuvat erottuvat erityisen pehmeästä kuviosta, ihanteellisesta lineaarisesta perspektiivistä ja erittäin suuresta syväterävyydestä.

Valokuvausta edeltäneellä aikakaudella käytettiin myös lucida-kameraa , jonka englantilainen fyysikko Wollaston keksi vuonna 1807  - tetraedrinen prisma, tietyssä katselukulmassa, joka yhdistää virtuaalisen maiseman kuvan paperiarkkiin, jossa on luonnos. on tehty.

Taiteessa

Camera obscura vaikutus luonnossa

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Needham J., Science and Civilization in China, V.IV. Physics and Physical Technology, Pt. 1. Physics, Cambridge University Press, 1962, sivu 82.
  2. ↑ Camera Obscura : Aristoteles Zahnille.  (linkki ei saatavilla)
  3. ↑ Vlasov V. G. Perspektiivi // ​​Vlasov V. G. Uusi Encyclopedic Dictionary of Fine Arts. 10 nidettä - Pietari: Azbuka-Klassika. - T. VII, 2007. - S. 333-334
  4. ↑ Luentoja valokuvauksen historiasta, 2014 , s. yksitoista.
  5. ↑ Jonathan Crary. Camera obscura ja sen aihe  // ARTIKULT: Tieteellinen sähköinen lehti. - 2014. - Helmikuu ( numero 14 , nro 14 ). - S. 47-53 . — ISSN 2227-6165 . Arkistoitu alkuperäisestä 14. helmikuuta 2019.
  6. ↑ Kamerarakennuksen kehitys Venäjällä vuoteen 1917 asti. . Haettu 24. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 25. toukokuuta 2018.
  7. ↑ [1] Arkistoitu 15. heinäkuuta 2018 Wayback Machinessa Evgeny Sergeev . Apuaineet (soveltavat). Photodelo. 2010]

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa