Что такое камера обскура проще

Камера-обскура: это что такое?

Содержание статьи

Создание камеры-обскуры

Камера-обскура — это оптическое устройство. Оно состоит из светонепроницаемого ящика, на одной из сторон которого находится отверстие для попадания внутрь лучей света, и экрана на противоположной стороне. В роли экрана могут выступать белый лист бумаги или стекло матовое. Лучи проходят через отверстие и формируют на экране перевернутое изображение.

Первые обскуры были стационарными и большим шагом вперед стало создание переносных устройств. Стационарные камеры представляли из себя небольшие затемненные комнаты с отверстием в стене и белым экраном на противоположной стороне. Переносные камеры позволяли работать с ними более продуктивно. Сначала это были темные палатки, которые могли вращаться, чтобы ученые могли наблюдать за звездным небом, солнцем. Чуть позже появились разборные камеры. Они были очень громоздкими, но появилась возможность расширить область их применения.

Первые упоминания о явлении, которое лежит в основе работы камеры-обскуры, датируется V веком до нашей эры. Китайский философ Мао-Цзы описывал в своих трудах, как ему приходилось наблюдать что-то интересное и загадочное. На стене темного помещения появляется изображение, если в окно проникает световой луч. Об этом также писал Аристотель.

В Х веке арабский ученый Ибн Альхазен объяснил это явление и создал наблюдательную палатку в виде камеры-обскуры. Такое приспособление нужно было для наблюдения за звездным небом и солнечными затмениями. Сначала его использовали только астрономы, но несколько веков спустя Леонардо да Винчи нашел применение камере в живописи. В 1950 году итальянский физик оснастил камеру линзой, а немного позже ученые предложили дефрагментировать линзу.

Несмотря на то, что изначально камера-обскура была исключительно инструментом астрономов, художники начали использовать ее активно. Они применяли ее для создания портретов, пейзажных картин, получая нужное изображение на стене и обводя контуры углем, красками и другими материалами, а затем дорисовывая детали. Это существенно облегчало их работу. Уже доказано, что многие гениальные картины великих художников, поражающие обилием деталей, были написаны с применением обскуры.

В какой-то момент физики задумались о том, как можно зафиксировать изображение на экране. Так на основе старинного приспособления был создан первый фотоаппарат.

Принцип действия камеры-обскуры

Принцип действия устройства достаточно прост. Лучи, попадающие в отверстие, достигают экрана или бумажного щита и «рисуют» на нем перевернутое изображение того объекта, который находится перед лицевой стороной прибора. Чем больше расстояние между отверстием и экраном, тем больший размер имеет полученная картина.

Качество изображения на экране или бумаге зависит от диаметра отверстия. Чем оно меньше, тем более резкой получается картинка, но при этом она темнее. Сделать изображение ярче можно путем увеличения диаметра окошка, но в этом случае в камеру будут попадать посторонние лучи и изображение окажется размытым.

Темная комната в отверстием в стене является стационарной камерой-обскурой. По такому же принципу устроены глаза человека. Видеть более резко и четко людям помогает усиление оптической схемы хрусталиком и глазным яблоком.

Усовершенствованные и современные камеры-обскуры

С момента создания камеры-обскуры устройство постоянно совершенствовалось и продолжает совершенствоваться в настоящее время. Все современные фотоаппараты можно назвать улучшенной модификацией камеры-обскуры. Они работают по такому же принципу.

В 1550 году итальянские ученые предложили вставлять в устройство линзу. Это позволяло получать более резкое изображение и управлять резкостью. Заднюю стенку обскуры сделали передвижной.

В 1686 году Йоганесс Цан модернизировал устройство, создав портативную камеру. Изображение на ее экране уже не было перевернутым. Этого удалось добиться путем использования зеркал. Ученый расположил их внутри камеры под углом. Применять обскуру стало гораздо удобнее.

Обскура, сконструированная французским физиком, представляла собой пирамиду четырехгранную. Она состояла из четырех реек. в верхней части рейки соединялись муфтами. В качестве экрана ученый предложил использовать белый фон, на который впоследствии начали наносить специальные закрепляющие реактивы.

Читайте также:  Принтер санон 3415 инструкция

Использование камеры в жизни

Зная принцип действия камеры-обскуры, можно использовать это явление для создания примитивных фотоаппаратов и даже домашних кинотеатров. В давние времена люди просверливали небольшое отверстие в стенах, выходящих на улицу, и имели возможность наблюдать на стене противоположной то, что происходит за окном. Когда в домах не было телевизоров, это было вполне интересным развлечением.

В настоящее время это потеряло актуальность, но многие начинающие художники используют такой прием. Чтобы расписать стены, изобразить на них красивый пейзаж, можно создать импровизированную камеру, завесив шторы и сделав в плотном материале небольшое отверстие. Используя крупные линзы, можно перевернуть изображение и сделать наброски, а затем доработать картину.

Современные фотографы для создания интересных работ используют стеноп. Он является современной модификацией камеры-обскуры. Внешне он выглядит как обычный фотоаппарат, но объектив закрыт крышкой, в котором просверлено небольшое отверстие. Фотографии получаются необычными, с четко выраженной линией перспективы.

В настоящее время примитивные камеры-обскуры используют для:

  • науки и образования;
  • получения необычных фотографий;
  • демонстрации.

В некоторых городах камеры установлены в музеях или даже на открытых площадках, чтобы люди могли своими глазами увидеть то, чем пользовались их предки, а также понять, как работает данное изобретение.

Как сделать камеру-обскуру самостоятельно

Поэкспериментировать со светом и изображением могут даже люди, не имеющие отношения к фотографии и живописи. Для создания примитивной камеры-обскуры нужно взять спичечный коробок, проделать в нем небольшое отверстие, а на противоположную боковую внутреннюю часть прикрепить фотобумагу. Коробок нужно поставить на подоконник или на открытую площадку на 4-6 часов, после чего его можно будет открыть и оценить результат. На фотобумаге проявится изображение. По такому же принципу камеру-обскуру можно сделать из жестяной банки из под чая, из обувной коробки.

В данном опыте можно использовать также фотопленку, но только не засвеченную. Диаметр отверстия в коробке должен быть совсем небольшим. Если сделать его более крупным, эксперимент не удастся из-за засвечивания пленки.

Фотолюбители могут сделать более сложную модель камеры. Для этого потребуются:

  • крышка от корпуса камеры;
  • кусок алюминия квадратный (можно вырезать из пивной банки);
  • иголка;
  • бумага наждачная;
  • изолента черного цвета.

В крышке корпуса камеры необходимо просверлить отверстие. Диаметр отверстия — 5 мм. Все неровности следует зашлифовать бумагой наждачной.

В кусочке алюминия также нужно проделать отверстие. Далее нужно соединить алюминиевый квадрат с корпусом. Сделать это удобно при помощи изоленты. Важно, чтобы отверстия совпадали. Далее нужно прикрепить крышку к объективу и приступить к съемке.Так как диафрагма в данном случае будет максимально закрытой, рекомендуется использовать штатив. Так снимки получатся более четкими.

Источник

Камера обскура: что такое и как работает

Камера обскура по сути это предок сегодняшних фотокамер и видеокамер. Появилась обскура ещё в средние века. Возможно не появись она тогда, наверное и сегодняшних фотокамер бы не было. В этой статье мы затронем историю создания, что из себя представляет и принцип действия.

Что это такое камера обскура

Камера-обскура считается прототипом современного фотоаппарата. В переводе с латинского языка это значит «темная комната». Представляет собой простое оптическое устройство, с помощью которого на экране получаются изображения отображаемых предметов. Внешне это темная коробка, не пропускающая свет, с отверстием и экраном, покрытым тонкой бумагой белого цвета либо матовым стеклом.

При этом отверстие располагается на одной стороне, а экран – на другой, противоположной. Эффект устройства весьма необычный. При прохождении луча через отверстие света объект отображается на противоположной по отношению к отверстию стенке в перевернутом и уменьшенном виде. Этот принцип сохраняется и сегодня в некоторых фотокамерах.


История создания камеры обскуры

Первыми камерами-обскурами считаются большие ящики и темные комнаты с крошечными просветами на одной из 4-х стен. Точная дата создания камеры-обскуры неизвестна. Принцип ее создания сначала приписывался Роджеру Бэкону, жившему в 1214-1294 гг. Однако это опровергает книга «История фотографии», написанная четой Гернсгейм.

В ней указывается, что данный принцип был известен в середине XI столетия арабскому ученому Хасан-ибн-Хасану. В то время известный ученый, физик и математик раньше задумывался о линейном принципе распространения света. Его выводы были основаны на эффекте работы камеры-обскуры.

Читайте также:  Что такое ирис сканер


Однако некоторые данные позволяют утверждать, что оптическим оборудованием пользовались уже в V—IV в. до н. э. Великий китайский философ Мо Цзы (Мо Ди) сделал описание появления изображения на стене темного помещения. Упоминание об оптическом приборе есть и у Аристотеля. В свое время его очень интересовал принцип появления круглого изображения солнца при его свечении сквозь маленькое отверстие квадратной формы.


Первое оптическое оборудование для создания художественных полотен создал великий мастер Леонардо да Винчи, живший в 1452-1519 годах. Его описание можно прочитать в «Трактате о живописи», где автор рассказывал о принципе действия оптического прибора. Леонардо да Винчи писал, что отображаемые на бумажном листе объекты переданы не только в их настоящих формах, но и тех же цветах.


Отражение завораживало простотой эффекта наряду с цветовой передачей.

Камеры-обскуры стали активно применять для написания пейзажей и портретов. Тогда они еще были большими и оснащались зеркалами, отклоняющими свет. Нередко в отверстие вставляли линзы, чем достигалось увеличение яркости и резкости. В эпоху Средневековья камерам-обскурам нашлось применение в астрономии (к примеру, измеряли угловой диаметр солнца).

Кроме того, о них писали разные исследователи. Например, с помощью камеры-обскуры в 1544 году Гемм Фризиус смог наблюдать затмение солнца. Подробные описания таких камер давали Даниеле Барбаро (в 1568г) и Бенедетти (в 1585г). Они были не только велики, но и тяжелы, в них использовались плоско-выпуклые, плоские и вогнутые линзы.

В 1611 году камеру-обскуру смог усовершенствовать Кеплер, ее угол зрения стал увеличенным. Позже, в 1686 году, Йоганес Цан смог сделать портативную версию, оснастив ее зеркалом. Оно располагалось под углом 45 градусов и проектировало объект на матовую пластинку, расположенную горизонтально. Отображаемое изображение было перевернуто вверх ногами.

В дальнейшем это делало возможным перенос объектов на бумагу. Благодаря уменьшению размеров появилась возможность менять направление камеры, а также делать эскизы с натуры.


При этом перспектива передавалась безупречно, стало возможным копирование деталей, что свойственно фотографическим снимкам.

В XVIII столетии в России такие камеры называли «махинами для снимания перспектив». Внешне они напоминали походные палатки. Их использовали для запечатления вида различных русских городов. Переносить изображения на бумагу можно было с помощью карандашей, кистей. Однако в это время шел активный поиск более простого переноса и запечатления отображаемых объектов.

Первые фотографии появились с развитием химии. К тому моменту камеры-обскуры уже представляли собой небольшие ящики с двояковыпуклой линзой на передней стенке, а также со слабопрозрачной бумагой на противоположной стороне. По сути, это были устройства для механической зарисовки объектов.


Их принцип был предельно простым: пользователь обводил изображение на бумажном листе.

Эффект таких камер стал использоваться в переносных устройствах, которые напоминают современные павильонные фотоаппараты. Стремление упростить труд рисовальщиков позволило сделать процесс рисования полностью механизированным. Отображаемые объекты стали проявляться и закрепляться на плоскости химическим способом.

Отпала необходимость в утомительном стоянии за камерой и переводе изображения путем зарисовки. Сегодня камеры-обскуры используют лишь изредка. Принцип их работы до сих пор используют при производстве фотооборудования.


Фотографы утверждают, что сделанные ею снимки обладают большей мягкостью и глубиной резкости в сравнении с линзовыми фотоаппаратами. У них нет искажений, свойственных иным оптическим устройствам. Что касается резкости, то для ее увеличения используется объектив.

Устройство и принцип работы камеры обскуры

Принцип действия камеры-обскуры и ее свойства напоминают работу глаз. Аналогично им отображаемые объекты переворачиваются и обрабатываются. Размер диаметра отверстия варьируется от 0,5 до 5 мм. Размеры отображаемых объектов связаны с расстоянием между отверстием и стенкой с линзой. С его увеличением увеличиваются размеры отображаемых объектов.

При этом качество изображения зависит непосредственно от размера отверстия. Чем меньше диаметр, тем выше резкость и темней объект. С его увеличением резкость заметно ухудшается, но повышается яркость отображаемого объекта. Однако высокой резкости, характерной для цифровой техники, у предметов нет.

Резкость изображений повышается до определенного предела, делается это путем уменьшения диаметра отверстия. Если предел превышен, резкость картинки сильно ухудшается. Схема работы с ранними устройствами не отличалась удобством. Переносить изображение вверх ногами было сложно.

Читайте также:  Картридж 106r03048 для каких принтеров

Когда в устройство добавились зеркала, эксплуатация оптических приборов упростилась.

Применение камеры обскуры в живописи

Многих в средние века поражали качество и реалистичность картин разных художников. Секрет же заключался в использовании оптических устройств. В то время камера-обскура с ее вогнутыми линзами стала настоящим подспорьем в живописи.

Применение камеры в живописи не афишировалось. Применение таких предметов позволяло добиться высокой точности передачи изображения. Изучение картин эпохи Ренессанса позволило предположить, что художники пользовались ящиками с отверстиями менее 5 мм. Детализация изображений на полотнах поражала реалистичностью.

Одной из наиболее известных картин, в которых специалисты заметили применение камеры-обскуры либо вогнутого зеркала, считается портрет супругов Арнольфини, написанный фламандцем Яном Ван Эйком в 1434 году. Она отличалась едва ли не идеальной прорисовкой деталей.

Об использовании камеры говорят не только безупречно прорисованная люстра с множеством световых бликов и подсвечник сложной формы. Особого внимания заслуживает зеркало на задней стене, в котором прорисовано отражение всей обстановки в комнате и даже теней. Документальная точность не могла не привлечь внимание исследователей.

Без дополнительного оборудования сделать такое было невозможно.

Однако те же исследования выявили, что художник и ранее пользовался камерой-обскурой для написания своих полотен. Ярким свидетельством этого является его картина «Мужчина в красном тюрбане». Она как будто сфотографирована, причем профессионализм прорисовки указывает на то, что и это не первое применение оптического приспособления.

Вне зависимости от таланта и отточенности навыков рисования известных мастеров добиться потрясающей точности в детализации тогда было невозможно. Постепенно техника использования оптического оборудования стала усовершенствоваться. К началу XVI века она стала более доступной, однако и добавление линз пока не решало проблему перевернутого изображения.

Именно поэтому на полотнах великих художников все еще было много левшей. Примером такой работы можно назвать картину Франса Халса, на которой изображено сразу несколько левшей. На ней пируют мужчина и женщина левши, в окно им грозит еще 1 левша. И даже обезьянка трогает подол платья женщины левой лапой.


Со временем недостаток отображения был устранен. В XVII веке у оптического приспособления появились не только зеркала, но и оптические призмы. Поэтому проблема переворачивания изображения была устранена. Такие камеры стали называть камерами-люцидами. Ими пользовались именитые художники.

Фотографическая живопись прослеживается в полотнах Яна Вермеера. Примером этого является картина «Молочница». Понять, что Вермеер использовал усовершенствованную камеру-обскуру, несложно. На его полотне есть те же дефекты, которые характерны для некоторых современных фотокамер (например, боковые стороны и выпадение объектов из фокуса).


Интересные факты о камере обскуре

Актуальность камеры-обскуры в развитии живописи и науки очевидна. Этому свидетельствуют различные интересные факты.

  • Камеры-обскуры использовали и в мультипликации. С их помощью обрисовывали контуры артистов, добиваясь максимально естественных очертаний, движений и пропорций. Яркими примерами этого являются такие мультфильмы, как «Аленький цветочек», «Царевна-лягушка», созданные в прошлом столетии.

  • Художники эпохи Возрождения использовали оптические приспособления, представлявшие собой темные комнаты с отверстием, которое могло располагаться не только в стене, но и на потолке. Примечателен тот факт, что рисовать им приходилось в полной темноте.

  • Несмотря на то, что сегодня камера-обскура утрачивает актуальность, ею пользуются начинающие художники. К примеру, с ее помощью расписывают стены, украшая их реалистичными пейзажами или иными изображениями.

  • Кроме того, данное оптическое оборудование применяют для получения необычных фотографий и демонстраций, на которых подрастающему поколению показывают, как работает данное приспособление, каким оно было, как им правильно пользоваться.


  • Примечателен тот факт, что в поиске усовершенствований была сделана оптическая камера в форме четырехгранной пирамиды. В отличие от ящиков в основе прибора были 4 рейки, которые соединялись вверху муфтами. Экраном камеры стал белый фон, на который в дальнейшем стали наноситься особые закрепляющие реактивы.

  • Метод получения изображений в камере-обскуре (дагеротипия) сложился к 1839 году. Посеребренную металлическую пластинку помещали в темноту и обдавали парами йода, затем помещали в камеру для длительного экспонирования на ярком свету. После этого пластинку проявляли в ртутных парах до получения амальгамы. Далее дагеротип с зеркальным изображением закрепляли. С изобретением светочувствительных материалов камеры-обскуры стали фотоаппаратами.


О том, что такое камера-обскура, смотрите в следующем видео.

Источник

Поделиться с друзьями
СервисКлимат