Camera obscura ir mūsdienu kameras priekštecis. Tā ir vienkāršākā optiskā ierīce, kas ļauj iegūt attēlu uz ekrāna, un tulkojumā no latīņu valodas tas nozīmē "tumša istaba".
Izveidojiet pinhole kameru
Pinhole kamera ir optiska ierīce. Tas sastāv no necaurspīdīgas kastes, kuras vienā pusē ir atvērums gaismas staru iekļūšanai, un pretējā pusē ir ekrāns. Ekrāns var būt balta papīra loksne vai matēts stikls. Stari iet caur caurumu un uz ekrāna veido apgrieztu attēlu.
Pirmās obskuras bija nekustīgas, un pārnēsājamu ierīču izveide bija liels solis uz priekšu. Fiksētās šūnas bija mazas aptumšotas telpas ar caurumu sienā un baltu ekrānu pretējā pusē. Valkājamās kameras ļāva strādāt ar tām produktīvāk. Sākumā tās bija tumšas teltis, kuras varēja griezties, lai zinātnieki varētu novērot zvaigžņotās debesis, sauli. Saliekamās kameras parādījās nedaudz vēlāk. Tie bija ļoti apgrūtinoši, taču kļuva iespējams paplašināt to piemērošanas jomu.
Pirmais fenomens, kas ir camera obscura darba pamatā, tiek pieminēts 5. gadsimtā pirms mūsu ēras. Ķīniešu filozofs Mao Tzu savos rakstos aprakstīja, kā viņam bija jāievēro kaut kas interesants un noslēpumains. Uz tumšas telpas sienas parādās attēls, ja logā ienāk gaismas stars. Par to rakstīja arī Aristotelis.
Arābu zinātnieks Ibn Alhazens 10. gadsimtā izskaidroja šo parādību un izveidoja novērošanas telti camera obscura formā. Šāda ierīce bija nepieciešama, lai novērotu zvaigžņotas debesis un Saules aptumsumus. Sākumā to izmantoja tikai astronomi, bet vairākus gadsimtus vēlāk Leonardo da Vinči atrada kameras izmantošanu glezniecībā. 1950. gadā itāļu fiziķis aprīkoja kameru ar objektīvu, un nedaudz vēlāk zinātnieki ieteica objektīvu sadrumstalot.
Neskatoties uz to, ka sākotnēji camera obscura bija tikai astronomu instruments, mākslinieki to sāka aktīvi izmantot. Viņi to izmantoja, veidojot portretus, ainavu gleznas, iegūstot vajadzīgo attēlu uz sienas un iezīmējot kontūras ar oglēm, krāsām un citiem materiāliem, un pēc tam papildinot detaļas. Tas ievērojami atviegloja viņu darbu. Jau ir pierādīts, ka daudzas izcilu mākslinieku izcilas gleznas, kas uzkrītošas detaļu pārpilnībā, tika krāsotas, izmantojot obscura.
Kādā brīdī fiziķi domāja par to, kā salabot attēlu uz ekrāna. Tātad, pamatojoties uz veco ierīci, tika izveidota pirmā kamera.
Camera obscura princips
Ierīces darbības princips ir diezgan vienkāršs. Stari, kas nonāk urbumā, sasniedz ekrānu vai papīra dēli un uz tā "uzzīmē" objekta apgrieztu attēlu ierīces priekšpusē. Jo lielāks attālums starp caurumu un ekrānu, jo lielāks ir iegūtā attēla izmērs.
Attēla kvalitāte uz ekrāna vai papīra ir atkarīga no cauruma diametra. Jo mazāks tas ir, jo asāks attēls ir, bet tajā pašā laikā tas ir tumšāks. Attēlu var padarīt gaišāku, palielinot loga diametru, taču šajā gadījumā kamerā nokļūs klaiņojoši stari, un attēls būs neskaidrs.
Tumšā istaba sienas caurumā ir fiksēta camera obscura. Cilvēka acis ir sakārtotas pēc tā paša principa. Lai redzētu asāk un skaidrāk, cilvēkiem palīdz optiskās shēmas pastiprināšana ar objektīvu un acs ābolu.
Uzlabotas un modernas caurumu kameras
Kopš camera obscura izveides ierīce pašlaik tiek pastāvīgi uzlabota un turpina pilnveidoties. Visas mūsdienu kameras var saukt par uzlabotu pinhole kameras modifikāciju. Viņi strādā pēc tā paša principa.
1550. gadā itāļu zinātnieki ierosināja ierīcē ievietot objektīvu. Tas ļāva iegūt asāku attēlu un kontrolēt asumu. Obskuras aizmugurējā siena tika padarīta kustama.
1686. gadā Johanness Zāns modernizēja ierīci, lai izveidotu pārnēsājamu kameru. Attēls viņas ekrānā vairs nebija otrādi. Tas tika panākts, izmantojot spoguļus. Zinātnieks tos novietoja kameras iekšpusē leņķī. Obscura ir kļuvis daudz ērtāk lietojams.
Obskūra, kuru izstrādājis franču fiziķis, bija tetraedriska piramīda. Tas sastāvēja no četrām līstēm. sliedes augšpusē tie bija savienoti ar sakabēm. Kā ekrānu zinātnieks ieteica izmantot baltu fonu, uz kura viņi pēc tam sāka lietot īpašus fiksējošus reaģentus.
Kameras izmantošana reālajā dzīvē
Zinot, kā darbojas pinhole kamera, varat izmantot šo parādību, lai izveidotu primitīvas kameras un pat mājas kinozāles. Senos laikos cilvēki urbja nelielu caurumu sienās, kas vērstas uz ielu, un viņiem bija iespēja vērot pretējā sienā to, kas notiek aiz loga. Kad mājās nebija televizoru, tā bija diezgan interesanta izklaide.
Mūsdienās tas ir zaudējis savu nozīmi, taču daudzi iesācēju mākslinieki izmanto šo tehniku. Lai krāsotu sienas, lai uz tām attēlotu skaistu ainavu, jūs varat izveidot improvizētu kameru, noklājot aizkarus un izveidojot nelielu caurumu blīvajā materiālā. Izmantojot lielus objektīvus, jūs varat pagriezt attēlu un skicēt un pēc tam pabeigt attēlu.
Mūsdienu fotogrāfi izmanto steno, lai radītu interesantu darbu. Tā ir moderna pinhole kameras modifikācija. Ārēji tas izskatās kā parasta kamera, bet objektīvs ir pārklāts ar vāku, kurā tiek izurbta neliela bedre. Fotogrāfijas ir neparastas, ar skaidri noteiktu perspektīvas līniju.
Pašlaik primitīvas pinhole kameras tiek izmantotas, lai:
- zinātne un izglītība;
- neparastu fotogrāfiju iegūšana;
- demonstrācijas.
Dažās pilsētās kameras tiek uzstādītas muzejos vai pat atklātās vietās, lai cilvēki savām acīm redzētu, ko izmantoja viņu senči, kā arī saprastu, kā šis izgudrojums darbojas.
Kā pašam padarīt camera obscura
Pat cilvēki, kas nav saistīti ar fotogrāfiju un glezniecību, var eksperimentēt ar gaismu un attēliem. Lai izveidotu primitīvu obscura kameru, jums jāņem sērkociņu kastīte, jāizveido tajā neliela bedre un jāpiestiprina fotopapīrs pretējās puses iekšējā daļā. Kastes 4-6 stundas jānovieto uz palodzes vai atklātā vietā, pēc tam to būs iespējams atvērt un novērtēt rezultātu. Attēls parādīsies uz fotopapīra. Pēc tā paša principa camera obscura var izgatavot no tējas skārda bundžas, no apavu kastes.
Šajā eksperimentā jūs varat arī izmantot fotofilmu, bet ne pārgaismot. Urbuma diametram kastē jābūt ļoti mazam. Ja jūs to palielināsiet, eksperiments neizdosies, jo filma ir izpūstas.
Foto entuziasti var izgatavot sarežģītāku kameras modeli. Tam būs nepieciešami:
- kameras korpusa vāks;
- kvadrātveida alumīnija gabals (to var sagriezt no alus kannas);
- adata;
- smilšpapīrs;
- elektriskā lente melnā krāsā.
Kameras korpusa vāciņā jāizurbj caurums. Urbuma diametrs ir 5 mm. Visus pārkāpumus vajadzētu izlīdzināt ar smilšpapīru.
Alumīnija gabalā ir jāizveido arī caurums. Tālāk jums jāpievieno alumīnija kvadrāts ar korpusu. To ir ērti izdarīt ar elektrisko lentu. Ir svarīgi, lai caurumi sakristu. Tad jums jāpiestiprina objektīva vāciņš un jāsāk fotografēt. Tā kā diafragma šajā gadījumā būs pēc iespējas aizvērtāka, ieteicams izmantot statīvu. Tas padarīs attēlus skaidrākus.
