Camera obscura (temna komora): definicija, delovanje in vloga v fotografiji

Camera obscura (temna komora): zgodovina, definicija in delovanje, ki je navdahnilo fotografijo — izveste, kako deluje pinhole, projekcija in vpliv na umetnost.

Camera obscura latinsko pomeni "temna komora". Tako je poimenovana preprosta optična naprava, ki projicira zunanji prizor na notranjo površino temnega prostora in je pomembno pripomogla k razvoju fotografije. Angleška beseda za sodobne fotografske aparate je pravzaprav skrajšana oblika tega imena v "camera". Camera obscura ni le tehnični pripomoček, temveč tudi didaktično orodje, umetniška instalacija in zgodovinski predhodnik fotografske kamere.

Kako deluje

Najosnovnejša oblika camere obscure je preprosta škatla ali celo zaprta soba z majhno luknjo na eni strani. Svetloba iz prizora pred luknjo vstopi skozi to majhno odprtino in se na nasprotni steni projicira kot slika. Ker skozi eno točko pridejo žarki iz različnih delov prizora, je projicirana podoba obrnjena na glavo (rotirana za 180°). Projekcija lahko poteka na papir ali drugo matirano površino, kamor lahko umetnik kopira sliko.

S slikanjem z manjšo luknjico (manjši premer) se lahko poveča ostrina slike, ker se zmanjša prekrivanje žarkov, vendar hkrati pade osvetlitev in zato potrebujemo daljši čas osvetlitve. Z uporabo leč v odprtini se slika lahko znatno posvetli in izostri, kar je princip, ki je pozneje vodil k uporabi leč v fotografskih aparatih. Zrcala ali dodatne leče se lahko uporabijo tudi za popravilo orientacije slike (da bo npr. "desno obrnjena").

Zgodovinski pomen

Princip camerae obscure je znan že v antiki in ga omenjajo filozofi, kot je Aristotel. Pomemben prispevek h razumljenju in opisovanju tega pojava je dal srednjeveški arabski učenjak Ibn al-Haytham (Alhazen) v svojem delu o optiki. V obdobju renesanse je camera obscura postala orodje za študij perspektive in pripomoček za slikarje — omogočala je natančnejše upodabljanje razmerij in svetlobe. Kasneje, z razvojem svetlobno občutljivih snovi v začetku 19. stoletja, je ideja projicirane slike privedla do izuma fotografije.

Uporaba v umetnosti in izobraževanju

• Umetniki: uporaba pri risanju in slikanju za prenos perspektive, razmerij in detajlov.
• Izobraževanje: demonstracije osnov optike, kako delujejo svetlobni žarki, fokus in zaslon.
• Javne instalacije: več mest ima stalne sobe camera obscura kot turistično in učbeno atrakcijo, kjer obiskovalci lahko v realnem času opazujejo projekcijo zunanjega sveta.

Različice in praktične opombe

• Pinhole (luknjica) kamera: najpreprostejša izvedba, o kateri najdete več v članku "pinhole camera".
• Dodajanje leče: poveča svetlobno jakost in ostrino, a spremeni značilnosti slike (uvod v moderno fotografsko optiko).
• Velikost komore: lahko je majhna prenosna škatla ali cela soba — osnovni princip ostaja enak.
• Obrnjena slika: projekcija je običajno obrnjena na glavo; zrcala ali dodatne leče lahko to popravijo.

Kratka navodila za preprosto izvedbo

Za osnovno pinhole kamero potrebujete temno škatlo, majhno kovinsko folijo (ali tanko kartonko), iglo za luknjico, matiran zaslon (papir) in trak. Splošni koraki:

• Temeljito zatemnite škatlo in na eni strani naredite majhno okroglo odprtino.
• Na majhni kovinski ali kartonski ploščici ustvarite zelo majhno, gladko luknjico (pinhole).
• Pritrdite luknjico na odprtino škatle; na nasprotni strani postavite matirano papirno površino kot ekran.
• Usmerite luknjico proti svetlemu predmetu in odprite/odstranite zatemnitveni pokrov. Čas osvetlitve bo odvisen od jakosti svetlobe in velikosti luknjice.

Varnost

Čeprav majhna luknjica močno zmanjša svetlobno moč, naj obiskovalci ne gledajo neposredno v sonce skozi odprtino — to lahko poškoduje oči. Pri eksperimentiranju z močnimi svetlobnimi viri vedno uporabite ustrezno zaščito in previdnost.

Camera obscura ostaja pomemben in poučen primer, kako preprosta optična načela lahko ustvarijo natančne in včasih presenetljivo lepe projekcije, ter predstavlja neposreden most med zgodnjimi opazovanji svetlobe in sodobno fotografijo.

Odkritje in izvor

Prva omemba in odkritje načel fotoaparata z luknjico, predhodnika camere obscure, je delo Mozija (470 do 390 let pred našim štetjem), kitajskega filozofa in ustanovitelja mohizma. Pozneje je Aristotel (384 do 322 pr. n. št.) razumel optično načelo kamere z luknjico. Skozi luknjice v siju je opazoval polmesec delno zatemnjenega sonca, ki se je projiciral na tla, in vrzeli med listi platane.

Prvo kamero obscuro je pozneje izdelal iraški znanstvenik Abu Ali Al-Hasan Ibn al-Haytham, rojen v Basri (965-1039 n. št.), na Zahodu znan kot Alhacen ali Alhazen, ki je v svoji Knjigi o optiki izvedel praktične poskuse na področju optike.

Ibn Al-Haitham je v svojih različnih poskusih uporabljal izraz "al-Bayt al-Muẓlim" (arabsko: البيت المظلم), kar v slovenščini pomeni temna soba. V poskusu, ki se ga je lotil, da bi ugotovil, da svetloba potuje v času in s hitrostjo, pravi: "Če je bila luknja prekrita z zaveso in je bila zavesa odstranjena, bo svetloba, ki potuje od luknje do nasprotne stene, porabila čas." Isto izkušnjo je ponovil, ko je ugotavljal, da svetloba potuje po ravnih črtah. Najodmevnejši poskus, ki je dejansko uvedel kamero obscuro, je bil v njegovih študijah polmesečaste oblike sončeve podobe med mrki, ki jo je opazoval na steni nasproti majhne luknje, narejene v okenskih žaluzijah. V svojem znamenitem eseju "O obliki mrka" (Maqālah fī Sura al-Kosūf) (arab: (مقالة في صورةالكسوف) je komentiral svoje opazovanje: "Podoba sonca v času mrka, če ni popoln, kaže, da ko njegova svetloba prehaja skozi ozko, okroglo luknjo in se vrže na ravnino nasproti luknje, dobi obliko mesečevega srpa.

V svojem poskusu s sončno svetlobo je razširil svoje opazovanje prodiranja svetlobe skozi luknjico in ugotovil, da ko sončna svetloba doseže in prodre skozi luknjico, na točkah, ki se stikajo v luknjici, naredi stožčasto obliko, kasneje pa na nasprotni steni v temni sobi tvori drugo stožčasto obliko, ki je obratna od prve. To se zgodi, ko se sončna svetloba razprši iz točke "ﺍ", dokler ne doseže odprtine "ﺏﺤ" in se skozi njo projicira na zaslon v svetli točki "ﺩﻫ". Ker je razdalja med odprtino in zaslonom neznatna v primerjavi z razdaljo med odprtino in soncem, mora biti razhajanje sončne svetlobe po prehodu skozi odprtino neznatno. Z drugimi besedami, "ﺏﺤ" mora biti približno enak "ﺩﻫ". Vendar je opaziti, da je "ﻙﻁ" veliko večji, ko se poti žarkov, ki tvorijo konice "ﻙﻁ", preusmerijo v obratni smeri, se ugotovi, da se srečajo v točki zunaj odprtine in se nato spet razidejo proti soncu, kot je prikazano na sliki 1. To je bil prvi natančen opis pojava Camera Obscura.

V smislu kamere se svetloba skozi luknjo steka v prostor in s seboj prenaša predmet(e), ki so obrnjeni proti njej. Predmet bo prikazan v polni barvi, vendar obrnjen navzdol na projekcijskem zaslonu/steni nasproti luknje v temni sobi. Razlaga je, da svetloba potuje v ravni črti in ko nekateri žarki, odbiti od svetlega predmeta, prehajajo skozi majhno luknjo v tankem materialu, se ne razpršijo, temveč se križajo in se na ravni beli površini, ki je vzporedna z luknjo, preoblikujejo v obrnjeno sliko. Ib Al-Haitham je ugotovil, da je slika tem jasnejša, čim manjša je luknja.

Čeprav sta tako kamera z luknjico kot camera obscura pripisani Ibn al-Hajthamu, je camera obscura prvič opisana pri Aristotelu, ki je prvi opisal nastanek slike na očesu in kot analogijo uporabil camera obscura. Alhazen pravi (v latinskem prevodu) in v zvezi s kamero obscuro: "Et nos non inventimus ita", tega nismo izumili.

Alhacenova opazovanja obnašanja svetlobe skozi luknjico

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je camera obscura?

V: Kakšen je izvor izraza "camera obscura"?

V: Kako deluje camera obscura?

V: Ali je pri camera obscura projicirana slika vedno obrnjena navzdol?

V: Kako lahko umetnik ustvari kopijo projicirane slike v cameri obscuri?

V: Ali je mogoče v cameri obscuri projicirati sliko, ki je obrnjena na desno stran?

V: Kakšna je razlika med kamero obscuro in luknjičasto kamero?

Išči po črki