Co je dírková komora a jak funguje?

Bez fotografií si život v informačním a technologickém světě nelze představit. Málokoho přitom napadlo, že bez dírkové komory by se moderní fotoaparáty a další vybavení neobjevily. Z materiálu v tomto článku se dozvíte, co to je, kdy vznikl, jaký je princip jeho práce a kdo ho vymyslel.

Camera obscura je považována za prototyp moderního fotoaparátu. V překladu z latiny to znamená „temná místnost“. Jde o jednoduché optické zařízení, pomocí kterého se na obrazovce získávají obrazy zobrazovaných předmětů. Navenek je to tmavá krabička, která nepropouští světlo, s otvorem a zástěnou pokrytou tenkým bílým papírem nebo matným sklem.

V tomto případě je otvor umístěn na jedné straně a obrazovka - na druhé, naproti. Účinek zařízení je poměrně neobvyklý. Když paprsek prochází světelným otvorem, objekt je zobrazen na stěně proti otvoru v převráceném a zmenšeném pohledu. Tento princip u některých fotoaparátů pokračuje dodnes.

Za první cameru obscuru jsou považovány velké krabice a tmavé místnosti s drobnými otvory na jedné ze 4 stěn. Přesné datum vytvoření camery obscury není známo. Princip jeho vzniku byl poprvé připisován Rogeru Baconovi, který žil v letech 1214-1294. To však vyvrací kniha „Historie fotografie“, kterou napsali manželé Gernsheimovi.

Uvádí to tento princip znal v polovině 11. století arabský učenec Hasan-ibn-Hasan... Slavný vědec, fyzik a matematik tehdy uvažoval o lineárním principu šíření světla. Jeho závěry byly založeny na účinku dírkové komory.

ale některé údaje umožňují tvrdit, že optická zařízení byla používána již v 5.-4. před naším letopočtem NS. Velký čínský filozof Mo Zi (Mo Di) popsal vzhled obrazu na stěně temné místnosti. Aristoteles se také zmiňuje o optickém zařízení. Svého času ho velmi zajímal princip vzhledu kulatého obrazu slunce, když svítí malým čtvercovým otvorem.

První optické zařízení pro tvorbu uměleckých pláten vytvořil velký mistr Leonardo da Vinci, který žil v letech 1452-1519. Jeho popis lze nalézt v „Pojednání o malbě“, kde autor hovořil o principu fungování optického zařízení. Leonardo da Vinci napsal, že předměty zobrazené na listu papíru jsou vykresleny nejen ve své skutečné podobě, ale také ve stejných barvách.

Fotoaparáty Obscura se začaly aktivně používat pro malbu krajin a portrétů. Tehdy byly ještě velké a vybavené zrcadly, která odklánějí světlo. Často se do otvoru vkládaly čočky, čímž se dosáhlo zvýšení jasu a ostrosti. Ve středověku se v astronomii používaly kamery obscura (měřil se například úhlový průměr slunce).

Navíc o nich psali různí badatelé. Například, s pomocí camera obscura v roce 1544 Gemm Frisius mohl pozorovat zatmění Slunce. Podrobné popisy takových komor poskytli Daniele Barbaro (1568) a Benedetti (1585). Byly nejen velké, ale také těžké, používaly plankonvexní, ploché a konkávní čočky.

V roce 1611 se Keplerovi podařilo vylepšit cameru obscuru, její zorný úhel se zvětšil. Později, v roce 1686, byl Johannes Zahn schopen vyrobit přenosnou verzi tím, že ji vybavil zrcadlem. Byl umístěn pod úhlem 45 stupňů a promítal objekt na matnou desku umístěnou vodorovně. Zobrazený obrázek byl obrácen vzhůru nohama.

V budoucnu to umožnilo přenést předměty na papír. Díky zmenšení velikosti bylo možné změnit směr kamery a také vytvářet skici z přírody.

V 18. století v Rusku se takovým fotoaparátům říkalo „kolos pro fotografování perspektiv“.... Navenek připomínaly kempingové stany. Byly použity k zachycení pohledu na různá ruská města. Pomocí tužek a štětců bylo možné přenést obrázky na papír. V této době se však aktivně hledalo jednodušší přenos a otisk zobrazovaných předmětů.

První fotografie se objevily s rozvojem chemie. V té době už byly dírkové kamery malé krabičky s bikonvexní čočkou na přední stěně a také se slabě průhledným papírem na opačné straně. Ve skutečnosti se jednalo o zařízení pro mechanické skicování objektů.

Efekt takových kamer se začal využívat v přenosných zařízeních, která připomínají moderní pavilonové kamery. Touha zjednodušit práci kreslířů umožnila plně mechanizovat proces kreslení. Zobrazované předměty se začaly chemickou cestou objevovat a fixovat na rovině.

Už odpadá zdlouhavé postávání za kamerou a překládání obrazu skicováním. Dnes se dírkové komory používají jen příležitostně. Princip jejich práce se dodnes využívá při výrobě fotografických zařízení.

Princip fungování camery obscury a její vlastnosti připomínají práci očí. Podobně se převracejí a zpracovávají zobrazitelné objekty. Velikost průměru otvoru se pohybuje od 0,5 do 5 mm. Rozměry zobrazovaných objektů souvisí se vzdáleností otvoru a stěny s čočkou. Jak se zvětšuje, zvětšuje se velikost zobrazovaných objektů.

V čem kvalita obrazu závisí přímo na velikosti otvoru. Čím menší průměr, tím ostřejší a tmavší objekt. S jeho nárůstem se ostrost výrazně zhoršuje, ale zvyšuje se jas zobrazovaného objektu. Objekty však nemají vysokou ostrost charakteristickou pro digitální technologie.

Ostrost snímků je zvýšena na určitou mez, to se provádí zmenšením průměru otvoru. Pokud je tento limit překročen, ostrost obrazu se výrazně zhorší. Schéma práce s ranými zařízeními nebylo příliš pohodlné. Přenést obraz vzhůru nohama bylo obtížné.

Mnohé ve středověku zasáhla kvalita a realismus obrazů různých umělců. Tajemstvím bylo použití optických zařízení. Zatímco Camera obscura se svými konkávními čočkami se stala skutečným pomocníkem v malbě.

Použití fotoaparátu při malování nebylo inzerováno. Použití takových objektů umožnilo dosáhnout vysoké přesnosti přenosu obrazu. Zkoumání renesančních maleb naznačovalo, že umělci používali krabice s otvory menšími než 5 mm. Detailní zpracování obrazů na plátnech bylo nápadné v realismu.

Za jeden z nejznámějších obrazů, na kterém si odborníci všimli použití camery obscury nebo konkávního zrcadla, je považován portrét manželů Arnolfini, namaloval Vlám Jan Van Eyck v roce 1434... Vyznačovala se téměř dokonalou kresbou detailů.

O použití kamery svědčí nejen bezvadně vysledovaný lustr se spoustou světelných odlesků a svícen složitého tvaru. Zvláště pozoruhodné je zrcadlo na zadní stěně, které zobrazuje odraz veškerého zařízení v místnosti a dokonce i stíny. Dokumentární přesnost nemohla nepřitáhnout pozornost badatelů.

Nicméně to samé studie odhalily, že umělec dříve používal k malování svých pláten cameru obscuru... Výrazným důkazem toho je jeho obraz „Muž v červeném turbanu“. Zdá se, že je vyfocená a profesionalita kresby naznačuje, že nejde o první použití optického zařízení.

Bez ohledu na talent a vytříbenost kreslířských schopností slavných mistrů nebylo tehdy možné dosáhnout úžasné přesnosti v detailech. Postupně se technika používání optických zařízení začala zdokonalovat. Počátkem 16. století se stal dostupnější, ale přidání čoček problém převráceného obrazu zatím nevyřešilo.

Proto na plátnech velkých umělců bylo ještě mnoho leváků. Příkladem takové práce může být obraz Franse Halse, který zobrazuje několik leváků najednou. Hodují na něm levák a žena, další levák jim vyhrožuje oknem. A dokonce i opice se levou packou dotýká lemu ženských šatů.

Postupem času byl chybějící displej odstraněn. V 17. století se v optickém zařízení objevila nejen zrcadla, ale i optické hranoly. Odpadl tedy problém s převrácením obrazu. Tyto kamery se začaly nazývat lucidní kamery. Používali je významní umělci.

Fotografickou malbu lze vysledovat na plátnech Jana Vermeera. Příkladem toho je obraz „Drozd“. Není těžké pochopit, že Vermeer použil pokročilou cameru obscuru. Jeho plátno má stejné vady, které jsou charakteristické pro některé moderní fotoaparáty (například neostré boky a objekty).

Význam camery obscury ve vývoji malířství a vědy je zřejmý. Dokládají to různé zajímavé skutečnosti.

• Díky ní se objevili dokumentaristé (např. velký Canaletto, který maloval Westminsterský most, mistři štětce LK Carmontel, Belotto, FV Perrault). Kromě toho přispěla k rozvoji fotografie.

• Obscura kamery byly také použity v animaci. S jejich pomocí byly obrysy umělců vytyčeny, čímž bylo dosaženo co nejpřirozenějších obrysů, pohybů a proporcí. Živými příklady toho jsou takové karikatury jako "Šarlatový květ", "Žabí princezna", vytvořené v minulém století.

• Renesanční umělci používali optická zařízení, což byly tmavé místnosti s otvorem, který se dal umístit nejen ve zdi, ale i na stropě. Pozoruhodný je fakt, že museli malovat v naprosté tmě.

• Navzdory skutečnosti, že dnes camera obscura ztrácí svůj význam, používají ji začínající umělci. S jeho pomocí se například malují stěny a zdobí je realistickou krajinou nebo jinými obrázky.

• Navíc toto optické zařízení slouží k získávání neobvyklých fotografií a ukázek, na kterých je mladší generaci ukázáno, jak toto zařízení funguje, jak bylo, jak jej správně používat.

• Pozoruhodný je fakt, že při hledání vylepšení byla vyrobena optická kamera ve formě čtyřboké pyramidy. Na rozdíl od krabic bylo zařízení založeno na 4 lištách, které byly nahoře spojeny spojkami.Obrazovka fotoaparátu se stala bílým pozadím, na které byly následně aplikovány speciální fixační činidla.

• Metoda získávání obrazů v camera obscura (daguerrotypie) se formovala v roce 1839. Postříbřená kovová deska byla umístěna ve tmě a polita jodovými parami a poté umístěna do kamery pro dlouhé vystavení jasnému světlu. Poté byla deska vyvíjena ve rtuťových parách, dokud nebyl získán amalgám. Poté byla opravena daguerrotypie se zrcadlovým obrazem. S vynálezem materiálů citlivých na světlo se z dírkových kamer staly kamery.

Co je dírková komora, se podívejte na další video.