Pirmā izgudrotā kamera: kā tā darbojās?

Mo-Ti, ķīniešu filozofs, kurš dzīvoja no 470. gada p.m.ē. līdz 390. gadam p.m.ē., izgudroja pirmo kameru, kuru viņš sauca par “aizslēgto dārgumu istabu”. Viņa ideja attiecas uz to, ko mēs saucam par pinhole kameru. 50 gadus vēlāk Aristotelis pieņēma šo jauno ideju un pielietoja to, lai novērotu saules aptumsumus, neskatoties tieši uz sauli. Ēģiptietis Abu Ali Al-Hasans Ibn al-Haithams (965. – 1039. G. P.) Apmēram 1300 gadus vēlāk un pamatīgi atdzīvināja pinhole kameru. dokumentēja dizainu un īpašības savā publikācijā "Optikas grāmata". Visbeidzot, Johannes Keplers pievienoja objektīvu 1600. gadu sākumā samazināt ierīci, un Roberts Boils un viņa palīgs Roberts Huks vēl vairāk uzlaboja koncepciju un padarīja kameru pārnēsājamu 1650. gadu vidus.

Pinhole kamera sastāvēja no tumšas istabas (kas vēlāk kļuva par kastīti) ar nelielu caurumu, kas tika caurdurts vienā no sienām. Gaisma no telpas ārpuses iekļuva urbumā un uz pretējo sienu projicēja gaismas staru. Apgaismotā projekcija parādīja mazāku apgrieztu ainas ainu ārpus istabas. Jo mazāka bedre, jo asāks attēls parādījās. Tomēr, kad caurums bija par mazu, projicētajam attēlam trūka spilgtuma. Tādējādi bija optimāls atveres izmērs, kas attēlam piešķīra pietiekami daudz definīcijas un spilgtuma.

Pinhole kamera ļāva novērot sauli, tās kustību un aptumsumus, neskatoties tieši uz sauli. Saules sistēmas, kurās izmanto pinhole pieeju, tika integrētas arhitektūras konstrukcijās, lai norādītu dienas laiku. Renesanses laikā pinhole telpas tika uzskatītas par izglītojošām izklaides telpām. Nesenā Hoknija – Falco tēzes dokumentētajā pētījumā mēģināts apstiprināt pretrunīgi vērtēto pieņēmumu, ka vairāki 17. gadsimts izmantoja optisko tehnoloģiju, piemēram, caurumu kameru, lai bloķētu viņu gleznu proporcijas, kā arī ievietotu dažus sarežģītus veidus informācija.

Pinhole kamera vislabāk darbojas ar nekustīgu ainavu. Lai iegūtu pilnīgi asu fotoattēlu, caurumam būtu jābūt bezgalīgi mazam, kas nav reāls scenārijs. Tādējādi fotoattēls no cauruma kameras mēdz būt nedaudz izplūdis. Turklāt niecīgā atvere ierobežo gaismas daudzumu, kas var iekļūt tumšajā telpā vai tumšajā kastē. Lai izveidotu spilgtu fotoattēlu, atverei ilgi jāpaliek atvērtai, lai uz gaismjutīga papīra varētu projicēt pietiekami daudz gaismas. Tādējādi, uzņemot kustībā esošu personu, ar caurumu kameru nebūtu iespējams.

1827. gadā Džozefs Nikefors atklāja, ka gaisma no caurumu cauruma kameras tiek projicēta uz elementu, kas bloķē ēnu un gaiši laukumi uz metāla plāksnes, kas pārklāta ar bitumenu, uz pārklātās plāksnes varētu radīt zīmējumu, kas līdzīgs elements. Šis nospiedums palika dažas stundas. Louis Daguerre pievienojās Nicephore, pilnveidojot procesu, lai saīsinātu ekspozīcijas laiku un saglabātu nospiedumu. Visbeidzot, 1939. gadā dagerotipa izgudrojums, kurā nospiedumam izmantoja ar jodu pārklātu sudraba pārklājumu, un sudraba hlorīda vanna attēla fiksēšanai tika licencēta Francijas valdībai. Tas pavēra durvis mūsdienu fotogrāfijai.

Pinhole kamera joprojām ir aktuāla mūsdienu tehniskajai attēlveidošanai ar rentgena starojumu vai gamma stariem, kurus parasti absorbē mūsdienu kamerās izmantotie objektīvi. Tāpēc pinhole izgudrojums ir aizceļojis no kosmosa un ir integrēts kosmosa kuģos.