กล้องตัวแรกที่คิดค้น: มันทำงานอย่างไร?

Mo-Ti นักปรัชญาชาวจีนที่อาศัยอยู่ตั้งแต่ 470 ปีก่อนคริสตกาล ถึง 390 ปีก่อนคริสตกาล ได้ประดิษฐ์กล้องตัวแรกซึ่งเขาเรียกว่า "ห้องสมบัติที่ถูกล็อก" ความคิดของเขาหมายถึงสิ่งที่เราเรียกว่ากล้องรูเข็ม อริสโตเติลนำแนวคิดใหม่นี้มาใช้ในอีก 50 ปีต่อมา และนำไปใช้กับการสังเกตสุริยุปราคาโดยไม่ต้องมองดวงอาทิตย์โดยตรง ชาวอียิปต์ Abu Ali Al-Hasan Ibn al-Haitham (คริสตศักราช 965–1039) ได้ฟื้นฟูกล้องรูเข็มประมาณ 1,300 ปีต่อมาอย่างทั่วถึง จัดทำเอกสารการออกแบบและคุณสมบัติในสิ่งพิมพ์ "Book of Optics" ในที่สุด Johannes Kepler ได้เพิ่มเลนส์ในช่วงต้นทศวรรษ 1600 ให้กับ ลดขนาดอุปกรณ์ลง และ Robert Boyle และผู้ช่วยของเขา Robert Hooke ได้ปรับปรุงแนวคิดเพิ่มเติมและทำให้กล้องพกพาใน กลางปี ​​ค.ศ. 1650

กล้องรูเข็มประกอบด้วยห้องมืด (ซึ่งต่อมากลายเป็นกล่อง) โดยมีรูเล็กๆ เจาะเข้าไปในผนังด้านหนึ่ง แสงจากภายนอกห้องเข้าไปในรูและฉายแสงไปที่ผนังฝั่งตรงข้าม การฉายแสงแสดงภาพกลับด้านที่เล็กกว่าของฉากนอกห้อง ยิ่งรูเล็กภาพยิ่งคมชัด อย่างไรก็ตาม เมื่อรูเล็กเกินไป ภาพที่ฉายก็ขาดความสว่าง ดังนั้นจึงมีขนาดรูที่เหมาะสมที่สุดซึ่งให้ความคมชัดและความสว่างที่เพียงพอแก่ภาพ

กล้องรูเข็มอนุญาตให้สังเกตดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่ และสุริยุปราคาโดยไม่ต้องมองดวงอาทิตย์โดยตรง ระบบสุริยะที่ใช้วิธีรูเข็มถูกรวมเข้ากับโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมเพื่อระบุช่วงเวลาของวัน ห้องรูเข็มถือเป็นห้องบันเทิงเพื่อการศึกษาในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา การศึกษาล่าสุดที่บันทึกไว้ในวิทยานิพนธ์ Hockney–Falco ได้พยายามตรวจสอบข้อสันนิษฐานที่ขัดแย้งกันว่าศิลปินหลายคนของ ศตวรรษที่ 17 ใช้เทคโนโลยีออปติคอล เช่น กล้องรูเข็ม เพื่อป้องกันสัดส่วนของภาพวาดและพอร์ตที่ซับซ้อน รายละเอียด

กล้องรูเข็มทำงานได้ดีที่สุดกับฉากที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ สำหรับภาพที่คมชัดสมบูรณ์แบบ รูจะต้องมีขนาดเล็กไม่สิ้นสุด ซึ่งไม่ใช่สถานการณ์จริง ดังนั้น ภาพจากกล้องรูเข็มจึงมีแนวโน้มที่จะเบลอเล็กน้อย นอกจากนี้ ช่องเปิดเล็กๆ ยังจำกัดปริมาณแสงที่สามารถเข้าไปในห้องมืดหรือกล่องมืดได้ ในการสร้างสรรค์ภาพถ่ายที่สว่างสดใส ช่องเปิดจะต้องเปิดไว้เป็นเวลานานเพื่อให้แสงส่องลงบนกระดาษไวแสงได้เพียงพอ ดังนั้น การถ่ายภาพบุคคลที่เคลื่อนไหวด้วยกล้องรูเข็มจึงไม่สามารถทำได้

ในปี ค.ศ. 1827 โจเซฟ ไนซ์ฟอร์ค้นพบว่าแสงจากกล้องรูเข็มฉายไปยังองค์ประกอบที่บังเงา พื้นที่แสงบนแผ่นโลหะที่เคลือบด้วยน้ำมันดินสามารถสร้างลวดลายบนแผ่นเคลือบที่คล้ายกับรูปร่างของ ธาตุ. สำนักพิมพ์นี้อยู่สองสามชั่วโมง Louis Daguerre เข้าร่วม Nicephore ในการทำให้กระบวนการนี้สมบูรณ์แบบเพื่อลดระยะเวลาในการเปิดรับแสงและรักษารอยประทับไว้ ในที่สุด ในปีพ.ศ. 2482 การประดิษฐ์ดาแกโรไทป์ที่ใช้ทองแดงชุบเงินเคลือบไอโอดีนเพื่อสร้างความประทับใจ และอ่างซิลเวอร์คลอไรด์เพื่อแก้ไขภาพก็ได้รับอนุญาตจากรัฐบาลฝรั่งเศส ซึ่งเป็นการเปิดประตูสู่การถ่ายภาพสมัยใหม่

กล้องรูเข็มยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบันกับการถ่ายภาพทางเทคนิคสมัยใหม่ด้วยรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาซึ่งปกติแล้วเลนส์ที่ใช้ในกล้องร่วมสมัยจะดูดซับ ดังนั้นการประดิษฐ์รูเข็มจึงได้เดินทางออกจากอวกาศและถูกรวมเข้ากับยานอวกาศ