Camera obscura: pimedast kambrist fotograafiani

Camera obscura tähendab ladina keeles "pimedat kambrit". See on nimetus lihtsale optilisele seadmele, mida kasutati piltide vaatamiseks ja kopeerimiseks ning mis lõpuks viis fotograafia leiutamiseni. Tänapäeva fotograafiliste seadmete ingliskeelne nimetus on lihtsalt selle nime lühend "camera".

Kuidas camera obscura töötab

Lihtsaim camera obscura on tume kast või tuba, mille ühes seinas on väga väike auk. Valgus ümbritsevalt stseenilt tungib läbi selle augu ja projitseerib vastassuunale pööratud ning väiksema kujutise. Kujutis võib tekkida otse kasti tagaseinale või eraldi ekraanile (näiteks paberile või läbipaistvale klaasile), millele kunstnik saab pildi kopeerida.

Põhimõtted, mida tähele panna:

  • Augu suurus: mida väiksem auk, seda teravamaks pilt muutub — aga samal ajal langeb pildi heledus ja kasvab säritusaja vajadus. Liiga väike auk tekitab aga difraktsioonist tingitud hägusust, seega on olemas optimaalne aukuteisus sõltuvalt kasti mõõtmetest.
  • Fookus ja läätse kasutamine: lihtsast auke kasutavast süsteemist edasi liiguti ka läätsede kasutamisele. Lääts keskendab valgust ja teeb pildi heledamaks ning võimaldab teravustada kindlale kaugusele; pilt jääb siiski algselt tagurpidi, kui seda ei peegeldamiseta korrigeerita.
  • Pööramine: pildi “õigeks” pööramiseks kasutati peegleid või klaasi – 18. sajandil ja hiljem asetati peeglid nii, et kujutis oleks vaatajale õiges orientatsioonis.

Lühike ajalooline taust

Camera obscura mõistet ja nähtust on kirjeldatud juba antiikajast alates — varajased tähelepanekud on tuntud nii Hiina kui ka Kreeka filosoofide töödest. Süstemaatilise optika ja camera obscura seletuse tõi keskajal tuntumalt välja araabia teadlane Ibn al-Haytham (Alhazen) oma teoses "Kitāb al-Manāẓir" (10.–11. sajand), kus ta katsetas ja selgitas valguse käitumist aukude kaudu.

Renessanssist alates muutus camera obscura kunstnike ja teadlaste seas populaarseks: 16.–18. sajandil kasutati nii tubaseid kui ka kaasaskantavaid variante maastike ja arhitektuuri täpseks joonistamiseks. Mõned tuntud kunstnikud — näiteks Johannes Vermeer — võivad olla kasutanud camera obscurat oma realistlike kompositsioonide loomisel (see on olnud uurijate hulgas ka arutlusteema).

Üleminek fotograafiani

Camera obscura ise ei salvesta pilti püsivalt — sealt tuli järgmine samm: valgus- ja keemiateaduse areng ning valgusele reageerivate materjalide leidmine. 19. sajandi alguses õnnestus hakata valgustundlike materjalide abil pildi keemiliselt fikseerima (nt Niépce, Daguerre, Talbot), mis võimaldas luua esimeseid tõelisi fotosid. Niimoodi kasvas camera obscura praktilisest vaatlusseadmest modernse kaamera eelkäijaks.

Kasutus täna ja lihtsad projektid

Camera obscura on tänapäeval väärtuslik vahend optika õpetamisel, kunstis ja loovas fotograafias. Pinhole‑kaameraid (vt pinhole-kaamera) valmistatakse endiselt harrastajate ja kunstnike poolt, sest need annavad iseloomuliku pehme ja laia sügavusteravusega pildi.

Lihtne pinhole‑kaamera ehitamise juhend:

  • Võta tume kast või metall-toidukarbi taoline anuma; tee ühes seinas täpne väike auk õhukesse alumiiniumfooliumisse või metallplaati.
  • Sisemuse tee täiesti pimedaks (kasuta musta värvi paberit või riiet), et vältida soovimatut hajusvalgust.
  • Pildi vaatamiseks aseta ekraan (valge paber) vastasseina ning reguleeri kaugust, kuni kujutis on terav.
    Kui soovid säilitada kujutist, kasuta valgustundlikku paberit või filmi (ning järgi ohutus- ja tööjuhiseid).

Turvalisus: ära vaata läbi periskoopide, läätsede ega augu otse päikese poole — projitseerimine ekraanile on ohutum viis päikesevarju vaatluseks ja päikesevarjutuse jälgimiseks.

Kaasaegne tähendus

Camera obscura on oluline nii ajalooliselt kui ka hariduslikult: see illustreerib lihtsa ja puhta füüsika kaudu, kuidas valgus käitub ja kuidas pildid tekivad. Samuti tuletab see meelde, et kaasaegne foto- ja filmitehnika on arenenud paljudest lihtsatest, ent geniaalsetest ideeavaldustest.

Zoom


Zoom


Avastamine ja päritolu

Esimest korda mainitakse ja avastatakse aukukaamera (camera obscura eelkäija) põhimõtted Hiina filosoofi ja mohismi rajaja Mozi (470 eKr kuni 390 eKr) poolt. Hiljem mõistis augukaamera optilist põhimõtet Aristoteles (384-322 eKr). Ta vaatles osaliselt varjutatud päikese poolkuu kuju, mis projitseeriti maapinnale läbi sõela aukude, ja lehtede vahelisi tühimikke tasapinnalises puidus.

Esimese camera obscura ehitas hiljem Basras sündinud iraagi teadlane Abu Ali Al-Hasan Ibn al-Haytham (965-1039 pKr), keda läänes tuntakse Alhaceni või Alhazeni nime all, kes tegi oma "Optika raamatus" praktilisi katseid optika alal.

Ibn Al-Haitham kasutas oma erinevates katsetes terminit "al-Bayt al-Muẓlim" (araabia keeles: البيت المظلم), mida inglise keeles tõlgitakse kui pimedat ruumi. Eksperimendis, mille ta tegi, et tõestada, et valgus liigub ajas ja kiirusega, ütleb ta: "Kui auk oli kaetud kardinaga ja kardin võeti maha, siis kulutab valgus, mis liigub august vastasseinale, aega." Ta ütleb: "Kui auk on kaetud kardinaga ja kardin võeti maha, siis kulub valguse liikumine august vastasseinale aega." Ta kordas sama kogemust, kui ta tegi kindlaks, et valgus liigub sirgjooneliselt. Kõige paljastavam eksperiment, mis tõepoolest tutvustas camera obscura, oli tema uurimused päikesepilti poolkuu kuju kohta päikesevarjutuste ajal, mida ta vaatles aknaluugile tehtud väikese augu vastas oleval seinal. Oma kuulsas essees "Päikesevarjutusest" (Maqālah fī Sura al-Kosūf) (araabia keeles: مقالة في صورةالكسوف) kommenteeris ta oma tähelepanekut: "Päikese kujutis päikesevarjutusel, kui see ei ole täielik, näitab, et kui tema valgus läbib kitsa, ümmarguse augu ja langeb augu vastas olevale tasapinnale, võtab see kuuvarjutuskuju".

Oma päikesevalguse eksperimendis laiendas ta oma tähelepanekuid valguse tungimise kohta läbi augu ja jõudis järeldusele, et kui päikesevalgus jõuab ja tungib läbi augu, siis teeb see augu juures kohtuvate punktide juures koonuse kuju, moodustades hiljem pimedas ruumis vastaspoolsel seinal teise koonuse kuju, mis on vastupidine esimesele. See juhtub siis, kui päikesevalgus hajub punktist "ﺍ", kuni see jõuab ava "ﺏﺤ" ja projitseerub selle kaudu ekraanile valgusava "ﺩﻫ". Kuna ava ja ekraani vaheline kaugus on tühine võrreldes ava ja päikese vahelise kaugusega, peaks päikesevalguse hajuvus pärast ava läbimist olema tühine. Teisisõnu, "ﺏﺤ" peaks olema ligikaudu võrdne "ﺩﻫ". Kui aga täheldatakse, et see on palju suurem kui "ﻙﻁ", siis leitakse, et kui "ﻙﻁ" äärmusi moodustavate kiirtele vastupidises suunas tagasi minna, siis kohtuvad nad punktis väljaspool ava ja lähevad siis jälle päikese suunas lahku, nagu on näidatud joonisel 1. See on aga palju suurem kui "ﻙﻁ", sest "ﻙﻁ" on palju suurem kui "ﻙﻁ". See oli tõepoolest esimene täpne kirjeldus Camera Obscura nähtusest.

Kaameraga väljendatuna koondub valgus ruumi läbi augu, edastades koos sellega ka selle vastas oleva(d) objekti(d). Objekt ilmub pimedas ruumis oleva augu vastas olevale projektsiooniekraanile/seinale täies värvuses, kuid tagurpidi. Selgituseks on see, et valgus liigub sirgjooneliselt ja kui mõned heledast objektist peegeldunud kiired läbivad väikese augu õhukeses materjalis, ei haju nad, vaid ristuvad ja moodustuvad ümberpööratud pildina lamedal valgel pinnal, mida hoitakse paralleelselt auguga. Ib Al-Haitham tegi kindlaks, et mida väiksem on auk, seda selgem on pilt.

Kuigi nii ava- kui ka camera obscura on omistatud Ibn al-Haythamile, kirjeldas camera obscura esimesena Aristoteles, kes kirjeldas esimesena, kuidas kujutis tekib silmal, kasutades camera obscura analoogiana. Alhazen väidab (ladina tõlkes) ja camera obscura kohta: "Et nos non inventimus ita", me ei leiutanud seda.

Alhaceni tähelepanekud valguse käitumise kohta läbi augukujulise avaZoom
Alhaceni tähelepanekud valguse käitumise kohta läbi augukujulise ava

Turismiobjektid

Mõned camera obscura'd on ehitatud turismiatraktsioonidena, mis on sageli kõrge hoone sees asuva suure kambri kujul, mida saab pimendada, nii et pöörleva objektiivi kaudu projitseeritakse horisontaalsele pinnale "elav" panoraamväljavaade maailmast. Kuigi praeguseks on säilinud vaid üksikuid, võib selliseid ehitisi leida järgmistes kohtades:

On olemas ka kaasaskantav näide, mida Willett & Patteson tuuritab mööda Inglismaad ja maailma.

Seotud leheküljed

Küsimused ja vastused

K: Mis on camera obscura?


V: Camera obscura on pimendatud ruum või kast, kus on väike auk või lääts, mille kaudu projitseeritakse pilt augu vastas olevale pinnale.

K: Millest tuleneb mõiste "camera obscura"?


V: "Camera obscura" tuleneb ladinakeelsetest sõnadest "camera obscūra", mis tähendab "pimedat kambrit".

K: Kuidas camera obscura töötab?


V: Valgus läbib väikese augu või läätse ja projitseerib pildi vastaspoole pinnale. Auku suurus mõjutab pildi teravust ja valgustundlikkust.

K: Kas camera obscura puhul on projitseeritud pilt alati tagurpidi?


V: Jah, kujutis on camera obscura puhul alati tagurpidi.

K: Kuidas saab kunstnik luua projitseeritud pildi koopia camera obscura's?


V: Projektsiooni saab teha paberile ja kunstnik saab kujutise paberile kopeerida.

K: Kas camera obscura's on võimalik projitseerida kujutist "tagurpidi"?


V: Jah, peeglite abil on võimalik projitseerida camera obscura's kujutist "paremale poole".

K: Mis vahe on camera obscura ja pinhole-kaamera vahel?


V: Camera obscura on ruum või kast, kus on väike auk või lääts, mis projitseerib pildi pinnale, samas kui avauskaamera on väike kasti, kus on väike auk või lääts, mis jäädvustab pildi filmile või digitaalsele andmekandjale.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3