Cámara estenopeica

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Una cámara oscura ( lat.  camera obscūra  - “cuarto oscuro”) es el tipo de dispositivo más simple que le permite obtener una imagen óptica de los objetos.

Es una caja a prueba de luz con un agujero en una de las paredes y una pantalla (vidrio esmerilado o papel blanco delgado) en la pared opuesta. Los rayos de luz, que pasan a través de un pequeño orificio (cuyo diámetro depende de la "distancia focal" de la cámara, aproximadamente 0,1-5 mm), crean una imagen invertida en la pantalla.

Basándose en la cámara oscura, se fabricaron unas cámaras llamadas Stenop .

La cámara oscura es un caso especial de un dispositivo de apertura codificada .

Debido a la falta de elementos ópticos en la cámara oscura que afecten directamente a la luz (con la excepción del borde del agujero), es adecuada para crear imágenes en regiones del espectro de alta energía.

Principio

La cámara oscura no puede proporcionar una imagen de alta nitidez. Cuando se reduce el diámetro del orificio, la nitidez aumenta solo hasta cierto límite, cuando el orificio se reduce demasiado, los efectos de la difracción de la luz en el orificio comienzan a afectar y la imagen se vuelve menos nítida.

El proceso de desenfocar una imagen es matemáticamente convolución . La imagen en la pantalla es una convolución bidimensional del objeto que se está fotografiando con un punto de dispersión de una fuente de luz puntual ( función de dispersión de puntos en inglés  ), la forma de la imagen de una fuente de luz puntual en el caso de la óptica geométrica coincide con la forma agrandada del agujero (si despreciamos la difracción y otras distorsiones). Por ejemplo, si el orificio tiene forma de hendidura, la imagen de la fuente puntual será una franja recta y la imagen de la escena se verá borrosa linealmente; si hace varios agujeros, la imagen se "multiplicará" (ver también Apertura de codificación ).

La oscura se caracteriza por una infinita profundidad de campo . Es posible hablar sobre la distancia focal de la oscura solo condicionalmente. La distancia focal equivalente de una cámara de este tipo suele entenderse como la distancia desde el orificio hasta la pantalla f . La relación f/D se denomina, como en el objetivo, número F. Una cámara con f = 100 mm y un diámetro de orificio D = 0,5 mm tiene un valor de apertura de f/200. Aumentar el orificio (apertura) a 1 mm (dos paradas) reduce el número a f/100 (f/100 > f/200). El tiempo de exposición se reduce así a 25 días.

Historia

Las primeras cámaras oscuras eran cuartos oscuros (o cajas grandes) con un agujero en una de las paredes. Las menciones de la cámara oscura se encuentran ya en el siglo V-IV a.C. mi. — los seguidores del filósofo chino Mo Tzu ( mohistas ) describieron la aparición de una imagen invertida en la pared de una habitación a oscuras [1] . Quizás la referencia a la cámara oscura la encontramos en Aristóteles , quien se preguntó cómo podía aparecer una imagen redonda del Sol cuando brilla a través de un agujero cuadrado [2] .

En el siglo XI, el científico árabe Ibn al-Khaytham (Alhazen) de Basora utilizó tiendas de campaña especiales para observar los eclipses solares. Sabiendo lo dañino que es mirar el sol a simple vista, hizo un pequeño agujero en el dosel de la tienda y examinó las imágenes del sol en la pared opuesta. Alhazen fue el primero en explicar el principio de la cámara oscura, basado en el principio de rectitud de propagación de la luz. Al mismo tiempo, concluyó que la teoría generalmente aceptada de la propagación de la luz en esos años (según la cual los rayos de luz provienen de los ojos y, por así decirlo, "sienten" el objeto) no corresponde a la realidad.

En la Edad Media, la cámara oscura se utilizó repetidamente para observaciones astronómicas. Así, en el siglo XIII, el filósofo inglés Roger Bacon y el astrónomo francés Guillaume de Saint-Cloud la utilizaron para observar eclipses solares , los astrónomos del siglo XIV Levi ben Gershom e Ibn ash-Shatir utilizaron una cámara oscura para medir el diámetro angular de el Sol (Levi ben Gershom - también planetas).

Los artistas, principalmente arquitectos y pintores del Renacimiento , estaban entusiasmados con los efectos ilusorios obtenidos utilizando el método de proyección central de una imagen sobre un plano pictórico . Por lo tanto, se supone que el arquitecto y teórico Leon Battista Alberti inventó la cámara oscura . Este dispositivo se menciona en el " Tratado de pintura " de Leonardo da Vinci . Según otras fuentes, la cámara oscura fue inventada por un alumno de Miguel Ángel Buonarroti, el arquitecto Giacomo della Porta . La cámara oscura fue utilizada más tarde por muchos artistas para construir pistas arquitectónicas precisas de la " Ciudad Ideal ". Jan Vermeer de Delft usó la cámara oscura para crear paisajes urbanos . Las cámaras oscuras de aquellos tiempos eran grandes cajas con un sistema de espejos para desviar la luz. Según la visión tradicional, la ciencia de la perspectiva desarrollada por los pintores, en particular los maestros de la veduta, influyó en la arquitectura y el arte de la escenografía teatral. Sin embargo, la versión inversa es más convincente: hablan de la influencia del arte de la arquitectura en la "pintura en perspectiva" [3] .

En 1686, Johann Zahn diseñó una cámara oscura portátil equipada con un espejo de 45° que proyectaba una imagen sobre la pared horizontal superior de una caja [4] . El papel se colocó horizontalmente en una ventana de vidrio en la pared y la imagen no se invirtió, lo que facilitó el dibujo.

Isaac Newton en su monografía "Óptica" describe el principio de funcionamiento de un aparato similar a una cámara oscura, pero diferente en el dispositivo [5] .
En Rusia, a mediados del siglo XVIII, se generalizó la cámara oscura, que se denominó "coloso para capturar perspectivas". Usando el "coloso para fotografiar la perspectiva de San Petersburgo" hecho por Tiryutin, un aprendiz de "arte instrumental" en la cámara instrumental de la Academia de Ciencias, el pintor Makhaev completó con éxito vistas en perspectiva de San Petersburgo, Peterhof, Kronstadt y otros Ciudades rusas [6] [7] .

A menudo, se usaba una lente (generalmente una sola lente ) en lugar de una apertura simple, lo que permitía un aumento significativo en el brillo y la nitidez de la imagen. Con el desarrollo de la óptica , las lentes se volvieron más complicadas y, después de la invención de los materiales sensibles a la luz, las cámaras estenopeicas se convirtieron en las primeras cámaras .

Sin embargo, en la actualidad, algunos fotógrafos utilizan los llamados " stenops ", cámaras con un pequeño orificio en lugar de una lente. Las imágenes obtenidas con estas cámaras se distinguen por un peculiar patrón suave, una perspectiva lineal ideal y una profundidad de campo extremadamente grande.

En la era prefotográfica también se utilizaba una cámara lucida , inventada en 1807 por el físico inglés Wollaston  , un prisma tetraédrico que, en un cierto ángulo de visión, combinaba una imagen virtual de un paisaje con una hoja de papel en la que se dibujaba un boceto. está hecho.

En el arte

Efecto de cámara oscura en la naturaleza

Véase también

Notas

  1. ↑ Needham J., Ciencia y civilización en China, V.IV. Física y Tecnología Física, Pt. 1. Física, Cambridge University Press, 1962, página 82.
  2. ↑ La cámara oscura: Aristóteles a Zahn.  (enlace no disponible)
  3. ↑ Vlasov V. G. Perspective // ​​​​Vlasov V. G. Nuevo Diccionario Enciclopédico de Bellas Artes. En 10 volúmenes - San Petersburgo: Azbuka-Klassika. - T. VII, 2007. - S. 333-334
  4. ↑ Conferencias sobre la historia de la fotografía, 2014 , p. once.
  5. ↑ Jonathan Crary. La cámara oscura y su sujeto  // ARTIKULT: Revista científica electrónica. - 2014. - Febrero ( Edición 14 , No. 14 ). - S. 47-53 . — ISSN 2227-6165 . Archivado desde el original el 14 de febrero de 2019.
  6. ↑ Desarrollo de la construcción de cámaras en Rusia hasta 1917. . Consultado el 24 de mayo de 2018. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2018.
  7. ↑ [1] Archivado el 15 de julio de 2018 en Wayback Machine Evgeny Sergeev . Disciplinas auxiliares (aplicadas). Fotodelo. 2010]

Literatura

Enlaces

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