Камера-абскура

Камера-абскура (лац.: camera obscura — цёмны пакой) — найпрасцейшае аптычнае прыстасаванне для атрымання на экране відарыса прадмета. Дае відарыс, свабодны ад дысторсіі, дазваляе фатаграфаваць аб’екты ў такіх прамянях (напрыклад, рэнтгенаўскіх), для якіх немагчыма падабраць лінзы.

Камера-абскура

Камера-абскура ўяўляе сабой цёмную скрыню, у адной са сценак якой зроблена маленькая адтуліна. Прамяні святла ад розных пунктаў аб’екта праходзяць праз адтуліну і ствараюць яго перавернуты відарыс на процілеглай сценцы скрыні. Звычайна дыяметр адтуліны складае 0,3…1 мм (у залежнасці ад памераў камеры-абскуры). За эквівалент фокуснай адлегласці для камеры-абскуры бяруць адлегласць ад адтуліны да плоскасці відарыса. Камера-абскура перадае на выяве ўсю глыбіню прасторы з аднолькавай якасцю.

Гісторыя

Са старажытных часоў чалавек заўважыў, што святло, трапляючы ў цёмны пакой або палатку праз маленькую адтуліну, стварала перавернутую выяву на супрацьлеглай сцяне. Паслядоўнікі Мо-цзы ў V стагоддзі да н.э. апісалі з’яву ўзнікнення выявы на сцяне цемнага пакоя^[1]. Гэта з’ява была вядома Арыстоцелю ў IV стагоддзі да н.э.^[2]. Ён задаваў пытанне, як узнікае круглая выява Сонца, калі яно свеціць праз квадратную адтуліну^[3]. Эўклід ў сваім трактаце «Оптыка» (III стагоддзе да н.э.) выкарыстоўваў камеру-абскуру як доказ таго, што святло распаўсюджваецца прамалінейна.

У X-XI стагоддзях арабскі вучоны Ібн аль-Хайсам праводзіў эксперыменты з камерай-абскурай. Ён быў першы, хто растлумачыў дзеянне камеры-абскуры, абапіраючыся на прынцып прамалінейнага распаўсюджання святла. Выкарыстоўваў камеру-абскуру (палатка з адтулінай у полагу) для назірання за сонечным зацьменнем. Пасля ў сярэднія вякі неаднаразова выкарыстоўвалася для назірання за Сонцам: ў XIII стагоддзі Роджэрам Бэканам і Гільомам де Сен-Клу^[4], ў XIV стагоддзі Леві бен Гершомам і Ібн аш-Шацірам. У прыватнасці Роджэр Бэкан прапанаваў выкарыстоўваць люстэрка разам з камерай-абскурай, каб бачыць людзей, праходзячых па вуліцы.

Камера-абскура Фрызіўса, XVI ст.

Прынцып яе работы апісаны ў працах Леанарда да Вінчы. Вядома выява і апісанне класічнай камеры-абскуры, апублікаваныя галандскім матэматыкам Гема Фрызіўсам, якую ен выкарыстоўваў для назірання за сонечным зацьменнем у 1544 годзе.

У XVI стагоддзі з’яўляюцца публікацыі, ў якіх апісаны камеры-абскуры з лінзай замест маленькай адтуліны. Такія прапановы выказаў: фізік і матэматык Джыролама Кардана у кнізе, выдадзенай у 1551 годзе; Даніэле Барбаро ў працы аб перспектыве ў 1556; Джавані Баціста Бенедэцці ў 1585 годзе. Кардана ўсталяваў у камеру-абскуру лінзу, а выяву з дапамогай люстэрка праецыраваў на матавую шкляную пласціну. Прапанаваў выкарыстоўваць камеру ў якасці дапаможнага тэхнічнага сродка пры пастаноўцы забаўляльных відовішч^[5]. Барбаро апісаў камеру-абскуру з плоска-выпуклай лінзай, а таксама паказаў, што выкарыстанне дыяфрагмы дазваляе палепшыць рэзкасць выявы.

Доўгі час вынаходнікам камеры-абскуры лічыўся фізік Джавані Баціста делла Порта (у некаторых крыніцах памылкова лічыцца вынаходнікам і цяпер). Ён быў аўтарам кніг, якія былі свайго роду энцыклапедыямі розных ведаў. Найбольш вядомай была чатырохтомная «Натуральная магія» (1558), у якой прыводзіцца і апісанне камеры-абскуры. У двадцатым томе другога выдання гэтай кнігі (1591) Джавані Баціста делла Порта адзначае «як сакрэт, каторы меў намер захоўваць», павелічэнне яркасці выявы пры замене адтуліны лінзай.

Для атрымання прамога відарыса ў 1573 годзе Ігнацый Данці прапанаваў выкарыстоўваць люстэрка, якое другі раз пераварочвае выяву.

Схема, прымененая Кеплерам, XVII ст.

У 1600 годзе Іаган Кеплер пабудаваў для назірання за сонечным зацьменнем і за рухам Сонца удасканаленую камеру-абскуру. Ён размясціў адмоўную лінзу на некаторай адлегласці ад дадатнай лінзы і такім чынам павялічыў памер праецыруемай выявы. Гэта вынаходніцтва лягло ў аснову сучасных тэлеаб’ектываў. З дапамогай сваёй камеры-абскуры Кеплер назіраў у 1607 годзе праходжанне Меркурыем сонечнага дыску. У 1620 годзе Кеплер прапанаваў і пабудаваў камеру-абскуру у выглядзе тэнта. У такім выглядзе яе было зручна выкарыстоўваць на мясцовасці, напрыклад, мастакам для правільнай пабудовы перспектыў, ведут.

У 1646 годзе святар-езуіт Афанасій Кірхер змайстраваў пераносную камеру-абскуру ў выглядзе маленькага памяшкання^[6]. Чалавек мог трапіць ў яе праз люк.

У 1665 годзе першую кампактную камеру-абскуру сканструяваў Роберт Бойль. У 1680 годзе партатыўную камеру-абскуру апісаў Роберт Гук. Іаган Цан апісаў ў сваім трктаце "Oculus Artificialis Teledioptricus Sive Telescopium" (1685) камеру-абскуру з люстэркам, якое накіроўвала прамяні ўверх на экран. У камеры была прадугледжана магчымасць факусіроўкі аб'ектыва. Фактычна камеру-абскуру Іагана Цана можна назваць прататыпам фотаапарата.

Сабор Санці-Джавані э Паола, эскізы, Джавані Антоніа Каналь, XVIII ст.

Сабор Санці-Джавані э Паола, Джавані Антоніа Каналь, XVIII ст.

З XVII стагоддзя выкарыстоўвалася для атрымання дакументальных рысункаў («фатаграфія для фатаграфіі») і інш. Камеру-абскуру выкарыстоўвалі пры напісанні ведут такія вядомыя мастакі, як Ян Вермеер, Гаспар ван Вітэль, Джавані Антоніа Каналь і іншыя. Звычайна пры дапамозе камеры-абскуры спачатку стваралі эскізы, а пасля праца ўжо працягвалася ў майстэрні.