Was ist eine Lochkamera und wie funktioniert sie?

Fotografien sind in der Informations- und Technologiewelt nicht mehr wegzudenken. Gleichzeitig dachten nur wenige, dass ohne eine Lochkamera moderne Kameras und andere Geräte nicht erschienen wären. Aus dem Material in diesem Artikel erfahren Sie, was es ist, wann es erstellt wurde, was das Prinzip seiner Arbeit ist und wer es erfunden hat.

Die Camera Obscura gilt als Prototyp der modernen Fotokamera. Aus dem Lateinischen übersetzt bedeutet es "dunkles Zimmer". Es ist ein einfaches optisches Gerät, mit dessen Hilfe Bilder von angezeigten Objekten auf dem Bildschirm erhalten werden. Äußerlich ist es ein dunkler Kasten, der kein Licht durchlässt, mit einer Öffnung und einem Bildschirm, der mit dünnem weißem Papier oder Milchglas bedeckt ist.

In diesem Fall befindet sich das Loch auf der einen Seite und der Bildschirm auf der anderen gegenüberliegenden Seite. Die Wirkung des Gerätes ist recht ungewöhnlich. Wenn der Strahl das Lichtloch durchdringt, wird das Objekt an der dem Loch gegenüberliegenden Wand in einer umgekehrten und verkleinerten Ansicht angezeigt. Dieses Prinzip setzt sich heute bei einigen Kameras fort.

Als erste Cameras Obscura gelten große Kästen und dunkle Räume mit winzigen Öffnungen an einer der 4 Wände. Das genaue Entstehungsdatum der Camera Obscura ist nicht bekannt. Das Prinzip seiner Entstehung wurde erstmals Roger Bacon zugeschrieben, der 1214-1294 lebte. Dies wird jedoch durch das Buch „Geschichte der Fotografie“ des Ehepaars Gernsheim widerlegt.

Es sagt, dass dieses Prinzip war Mitte des 11. Jahrhunderts dem arabischen Gelehrten Hasan-ibn-Hasan . bekannt... Damals dachte der berühmte Wissenschaftler, Physiker und Mathematiker über das lineare Prinzip der Lichtausbreitung nach. Seine Schlussfolgerungen basierten auf der Wirkung der Lochkamera.

aber einige Daten lassen vermuten, dass bereits im 5.-4. Jahrhundert optische Geräte verwendet wurden. BC NS. Der große chinesische Philosoph Mo Tzu (Mo Di) beschrieb das Erscheinen eines Bildes an der Wand eines dunklen Raumes. Aristoteles erwähnt auch ein optisches Gerät. Früher interessierte er sich sehr für das Prinzip der Erscheinung eines runden Sonnenbildes, wenn es durch ein kleines quadratisches Loch leuchtet.

Das erste optische Gerät zur Herstellung von Kunstleinwänden wurde von dem großen Meister Leonardo da Vinci geschaffen, der in den Jahren 1452-1519 lebte. Seine Beschreibung findet sich in der "Abhandlung über die Malerei", in der der Autor über das Funktionsprinzip eines optischen Geräts sprach. Leonardo da Vinci schrieb, dass Objekte, die auf einem Papierbogen angezeigt werden, nicht nur in ihrer realen Form, sondern auch in den gleichen Farben wiedergegeben werden.

Obscura-Kameras wurden aktiv zum Malen von Landschaften und Porträts verwendet. Damals waren sie noch groß und mit Spiegeln ausgestattet, die das Licht ablenken. Oft wurden Linsen in das Loch eingesetzt, wodurch eine Steigerung der Helligkeit und Schärfe erreicht wurde. Im Mittelalter wurden Obscura-Kameras in der Astronomie verwendet (zum Beispiel wurde der Winkeldurchmesser der Sonne gemessen).

Darüber hinaus haben verschiedene Forscher über sie geschrieben. Zum Beispiel, Mit Hilfe einer Camera Obscura konnte Gemm Frisius 1544 eine Sonnenfinsternis beobachten. Detaillierte Beschreibungen solcher Kammern wurden von Daniele Barbaro (1568) und Benedetti (1585) gegeben. Sie waren nicht nur groß, sondern auch schwer, mit plankonvexen, flachen und konkaven Linsen.

1611 konnte Kepler die Camera Obscura verbessern, ihr Blickwinkel wurde vergrößert. Später, im Jahr 1686, konnte Johannes Zahn eine tragbare Version herstellen, indem er sie mit einem Spiegel ausstattete. Es wurde in einem Winkel von 45 Grad positioniert und projizierte das Objekt auf eine horizontal platzierte Mattscheibe. Das angezeigte Bild wurde auf den Kopf gestellt.

Später war es dadurch möglich, Gegenstände auf Papier zu übertragen. Dank der Verkleinerung war es möglich, die Richtung der Kamera zu ändern und Skizzen aus der Natur zu erstellen.

Im 18. Jahrhundert wurden solche Kameras in Russland als "Koloss zum Fotografieren von Perspektiven" bezeichnet.... Äußerlich ähnelten sie Campingzelten. Sie wurden verwendet, um die Ansicht verschiedener russischer Städte einzufangen. Es war möglich, Bilder mit Bleistift und Pinsel auf Papier zu übertragen. Zu dieser Zeit wurde jedoch aktiv nach einer einfacheren Übertragung und Bedruckung der angezeigten Objekte gesucht.

Die ersten Fotografien entstanden mit der Entwicklung der Chemie. Lochkameras waren zu diesem Zeitpunkt bereits kleine Kästchen mit bikonvexer Linse an der Vorderwand sowie mit schwach transparentem Papier auf der gegenüberliegenden Seite. Tatsächlich waren dies Geräte zum mechanischen Skizzieren von Objekten.

Die Wirkung solcher Kameras wurde in tragbaren Geräten eingesetzt, die modernen Pavillonkameras ähneln. Der Wunsch, die Arbeit der Zeichner zu vereinfachen, ermöglichte es, den Zeichenprozess vollständig zu mechanisieren. Die ausgestellten Objekte begannen zu erscheinen und auf chemische Weise im Flugzeug fixiert zu werden.

Das mühsame Stehen hinter der Kamera und das Übersetzen des Bildes durch Skizzieren entfällt. Heute werden Lochkameras nur noch gelegentlich verwendet. Das Prinzip ihrer Arbeit wird auch heute noch bei der Herstellung von Fotoausrüstung verwendet.

Das Funktionsprinzip der Camera Obscura und ihre Eigenschaften ähneln der Arbeit des Auges. Auf ähnliche Weise werden anzeigbare Objekte gespiegelt und verarbeitet. Die Größe des Lochdurchmessers variiert von 0,5 bis 5 mm. Die Abmessungen der angezeigten Objekte beziehen sich auf den Abstand zwischen dem Loch und der Wand mit der Linse. Mit zunehmender Größe nimmt die Größe der angezeigten Objekte zu.

Dabei die Bildqualität hängt direkt von der Lochgröße ab. Je kleiner der Durchmesser, desto schärfer und dunkler das Motiv. Mit seiner Zunahme verschlechtert sich die Schärfe merklich, aber die Helligkeit des angezeigten Objekts nimmt zu. Objekte haben jedoch nicht die hohe Schärfe, die für die Digitaltechnik charakteristisch ist.

Die Schärfe der Bilder wird bis zu einer bestimmten Grenze erhöht, dies geschieht durch eine Verringerung des Lochdurchmessers. Wird der Grenzwert überschritten, wird die Schärfe des Bildes stark beeinträchtigt. Das Arbeitsschema mit frühen Geräten war nicht sehr praktisch. Es war schwierig, das Bild auf den Kopf zu stellen.

Im Mittelalter waren viele von der Qualität und dem Realismus der Gemälde verschiedener Künstler beeindruckt. Das Geheimnis war die Verwendung optischer Geräte. Während die Camera obscura mit ihren konkaven linsen ist zu einer echten hilfe beim malen geworden.

Die Verwendung der Kamera in der Malerei wurde nicht beworben. Die Verwendung solcher Objekte ermöglichte es, eine hohe Genauigkeit der Bildübertragung zu erreichen. Die Untersuchung von Renaissance-Gemälden ergab, dass die Künstler Schachteln mit Löchern von weniger als 5 mm verwendeten. Die Detaillierung der Bilder auf den Leinwänden war beeindruckend realistisch.

Eines der berühmtesten Gemälde, in dem Experten die Verwendung einer Camera Obscura oder eines Hohlspiegels bemerkten, gilt als Porträt der Arnolfini-Ehegatten, gemalt vom Flämischen Jan Van Eyck im Jahr 1434... Sie zeichnete sich durch eine fast perfekte Zeichnung von Details aus.

Die Verwendung der Kamera wird nicht nur durch den tadellos gezeichneten Kronleuchter mit vielen Lichtreflexen und den Kerzenständer von filigraner Form angezeigt. Besonders hervorzuheben ist der Spiegel an der Rückwand, der die Spiegelung aller Einrichtungsgegenstände im Raum und sogar die Schatten darstellt. Die dokumentarische Genauigkeit konnte die Aufmerksamkeit der Forscher nicht verfehlen.

Allerdings das gleiche Studien haben ergeben, dass der Künstler seine Leinwände zuvor mit einer Camera Obscura bemalt hatte... Ein markanter Beweis dafür ist sein Gemälde "Ein Mann in einem roten Turban". Sie scheint fotografiert zu sein, und die Professionalität der Zeichnung deutet darauf hin, dass dies nicht der erste Einsatz eines optischen Geräts ist.

Ungeachtet des Talents und der Verfeinerung der zeichnerischen Fähigkeiten berühmter Meister war es damals unmöglich, eine erstaunliche Detailgenauigkeit zu erreichen. Allmählich begann sich die Technik der Verwendung optischer Geräte zu verbessern. Zu Beginn des 16. Jahrhunderts wurde es zugänglicher, aber das Hinzufügen von Linsen löste das Problem des invertierten Bildes noch nicht.

Genau deshalb auf den Leinwänden großer Künstler gab es noch viele Linkshänder. Ein Beispiel für eine solche Arbeit kann ein Gemälde von Frans Hals genannt werden, das mehrere Linkshänder gleichzeitig darstellt. Ein Linkshänder und eine Frau schlemmen daran, ein anderer Linkshänder bedroht sie durch das Fenster. Und selbst der Affe berührt mit seiner linken Pfote den Saum des Frauenkleides.

Im Laufe der Zeit wurde die fehlende Anzeige beseitigt. Im 17. Jahrhundert tauchten im optischen Gerät nicht nur Spiegel, sondern auch optische Prismen auf. Daher wurde das Problem des Spiegelns des Bildes beseitigt. Solche Kammern wurden luzide Kammern genannt. Sie wurden von bedeutenden Künstlern verwendet.

Auf den Leinwänden von Jan Vermeer lässt sich die fotografische Malerei nachverfolgen. Ein Beispiel dafür ist das Gemälde "Die Drossel". Es ist nicht schwer zu verstehen, dass Vermeer eine fortschrittliche Camera Obscura verwendet hat. Seine Leinwand weist die gleichen Mängel auf, die für einige moderne Kameras charakteristisch sind (z. B. unscharfe Seiten und Objekte).

Die Relevanz der Camera Obscura für die Entwicklung von Malerei und Wissenschaft liegt auf der Hand. Dies wird durch verschiedene interessante Fakten belegt.

• Dank ihr erschienen dokumentarische Künstler (zum Beispiel der große Canaletto, der die Westminster Bridge malte, die Meister des Pinsels LK Carmontel, Belotto, FV Perrot). Darüber hinaus trug sie zur Entwicklung der Fotografie bei.

• Obscura-Kameras wurden auch in der Animation verwendet. Mit ihrer Hilfe wurden die Konturen der Künstler skizziert, wodurch die natürlichsten Konturen, Bewegungen und Proportionen erreicht wurden. Anschauliche Beispiele dafür sind Cartoons wie "The Scarlet Flower", "The Frog Princess", die im letzten Jahrhundert entstanden sind.

• Künstler der Renaissance verwendeten optische Geräte, bei denen es sich um dunkle Räume mit einem Loch handelte, das sich nicht nur in der Wand, sondern auch an der Decke befinden konnte. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass sie in völliger Dunkelheit malen mussten.

• Obwohl die Camera Obscura heute an Bedeutung verliert, wird sie von Anfängern verwendet. Mit seiner Hilfe werden beispielsweise Wände gestrichen und mit realistischen Landschaften oder anderen Bildern verziert.

• Darüber hinaus werden mit dieser optischen Ausrüstung ungewöhnliche Fotografien und Demonstrationen erstellt, in denen der jüngeren Generation gezeigt wird, wie dieses Gerät funktioniert, wie es war und wie man es richtig benutzt.

• Bemerkenswert ist die Tatsache, dass auf der Suche nach Verbesserungen eine optische Kamera in Form einer vierseitigen Pyramide hergestellt wurde. Im Gegensatz zu den Boxen basierte das Gerät auf 4 Lamellen, die oben mit Kupplungen verbunden waren.Der Kamerabildschirm wurde zu einem weißen Hintergrund, auf den anschließend spezielle Fixierreagenzien aufgetragen wurden.

• Die Methode, Bilder in einer Camera Obscura (Daguerreotypie) zu erhalten, nahm 1839 Gestalt an. Eine versilberte Metallplatte wurde im Dunkeln platziert und mit Joddampf übergossen, dann in eine Kamera für lange Belichtung mit hellem Licht gelegt. Danach wurde die Platte in Quecksilberdampf entwickelt, bis ein Amalgam erhalten wurde. Dann wurde die Daguerreotypie mit Spiegelbild fixiert. Mit der Erfindung lichtempfindlicher Materialien wurden Lochkameras zu Kameras.

Was eine Lochkamera ist, erfahren Sie im nächsten Video.