Просмотр кода страницы Камера-обскура

{{Проводится_экспертиза_РАН}}
{{другие значения}}
[[Файл:Camera obscura 2.jpg|thumb|200px|right|Камера-обскура, общий вид]]
'''Ка́мера-обску́ра''' ({{lang-la|camera obscūra}} — «тёмная комната») — простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов.

Представляет собой светонепроницаемый ящик с отверстием в одной из стенок и экраном (матовым стеклом или тонкой белой бумагой) на противоположной стене. Лучи света, проходя сквозь малое [[Стеноп|отверстие]] (диаметр которого зависит от «фокусного расстояния» камеры, приблизительно 0,1—5 мм), создают перевёрнутое [[Действительное изображение|изображение]] на экране.

На основе камеры-обскуры были сделаны некоторые [[Фотоаппарат|фотокамеры]], называющиеся [[Стеноп]].

Камера-обскура является частным случаем устройства с [[Кодирующая апертура|кодирующей апертурой]].

Ввиду отсутствия в камере-обскуре оптических элементов, прямо воздействующих на свет (за исключением границы отверстия), она подходит для создания изображений в высокоэнергетических областях спектра<!-- необходимо уточнение, разъяснение -->.

== Принцип ==
[[Файл:Lochkamera prinzip.jpg|thumb|Принцип построения изображения в камере-обскуре]]
Камера-обскура не может обеспечить высокой резкости изображения. При уменьшении диаметра отверстия резкость повышается только до определённого предела, при слишком сильном уменьшении отверстия начинают сказываться эффекты [[дифракция|дифракции]] света на отверстии и изображение становится менее резким.

Процесс размытия изображения математически является [[Свёртка (математический анализ)|свёрткой]]. Изображение на экране является двумерной свёрткой фотографируемого объекта с [[пятно рассеяния|пятном рассеяния]] точечного источника света ({{lang-en|point spread function}}), форма изображения точечного источника света в случае геометрической оптики совпадает с увеличенной формой отверстия (если пренебречь дифракцией и другими искажениями). Например, если отверстие имеет форму щели, то изображение точечного источника будет представлять собой прямую полосу и изображение сцены окажется линейно размытым; если сделать несколько отверстий, то изображение будет «размноженным» (см. также [[Кодирующая апертура]]).

Обскура характеризуется бесконечно большой [[ГРИП|глубиной резко изображаемого пространства]]. Говорить о [[Фокусное расстояние|фокусном расстоянии]] обскуры можно только условно. Под эквивалентным фокусным расстоянием такой камеры обычно понимают расстояние от отверстия до экрана ''f''. Соотношение ''f/D'' называется, как и в объективе, [[Относительное отверстие|Диафрагменным числом]]. Камера с ''f'' = 100 мм и диаметром отверстия ''D'' = 0,5 мм имеет [[Относительное отверстие|диафрагменное число]] равное f/200. Увеличение отверстия (апертуры) до 1 мм (на две ступени) уменьшает число до f/100 (f/100 > f/200). Длительность [[Выдержка (фотография)|выдержки]], таким образом, уменьшается до 25 суток.

== История ==
Первые камеры-обскуры представляли собой затемнённые помещения (или большие ящики) с отверстием в одной из стен. Упоминания о камере-обскуре встречаются ещё в V—IV веке до н. э. — последователи китайского философа [[Мо-цзы]] ([[моисты]]) описали возникновение перевёрнутого изображения на стене затемнённой комнаты<ref>Needham J., Science and Civilisation in China, V. IV. Physics and Physical Technology, Pt. 1. Physics, Cambridge University Press, 1962, page 82.</ref>. Возможно, упоминание о камере-обскуре встречаются у [[Аристотель|Аристотеля]], который задавался вопросом, каким образом может возникать круглое изображение Солнца когда оно светит через квадратное отверстие<ref>[inventors.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http://web.archive.org/web/20080420165232/http://www.acmi.net.au/AIC/CAMERA_OBSCURA.html The Camera Obscura : Aristotle to Zahn.]{{Недоступная ссылка|date=Июль 2018 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>.

В XI веке арабский учёный [[Ибн аль-Хайсам]] (Альхазен) из [[Басра|Басры]] пользовался специальными палатками для наблюдений за затмениями Солнца. Зная, как вредно смотреть на солнце невооружённым глазом, он делал маленькое отверстие в пологе палатки и рассматривал изображения солнца на противоположной стенке. Альхазен был первым, кто объяснил принцип действия камеры-обскуры, основываясь на принципе прямолинейности распространения света. При этом он сделал вывод, что общепринятая в те годы теория распространения света (согласно которой лучи света исходят из глаз и как бы «ощупывают» объект) не соответствует действительности.

В средние века камера-обскура неоднократно использовалась для астрономических наблюдений. Так, в XIII веке английский философ [[Бэкон, Роджер|Роджер Бэкон]] и французский астроном [[Гильом де Сен-Клу]] использовали её для наблюдения [[Солнечное затмение|солнечных затмений]], астрономы XIV века [[Леви бен Гершом]] и [[Ибн аш-Шатир]] использовали камеру-обскуру для измерения [[Угловой размер|углового диаметра]] Солнца (у Леви бен Гершома — также планет).

[[Файл:Vermeer ansichtvondelft part.jpg|framed|left|Фрагмент пейзажа Яна Вермеера Дельфтского, созданного при помощи камеры-обскуры]]
[[Файл:NRW, Mulheim an der Ruhr, MuGa-Park, Camera Obscura.jpg|thumb|200px|right|[[Камера-обскура в Мюльхайм-на-Руре|Камера-обскура]] в г. [[Мюльхайм-на-Руре]] ([[Северный Рейн-Вестфалия]])]]

Художники, прежде всего архитекторы и живописцы эпохи [[Возрождение|Возрождения]], восторженно относились к иллюзорным эффектам, получаемым с помощью способа центральной проекции изображения на [[Картинная плоскость|картинную плоскость]]. Поэтому предполагается, что камеру-обскуру изобрёл [[архитектор]] и [[Искусствоведение|теоретик]] [[Альберти, Леон Баттиста|Леон Баттиста Альберти]]. Об этом приборе имеется упоминание в «[[Трактат о живописи|Трактате о живописи]]» [[Леонардо да Винчи]]. По иным данным, камеру-обскуру изобрёл ученик [[Микеланджело]] Буонарроти архитектор [[Делла Порта, Джакомо|Джакомо делла Порта]]. Камеру-обскуру в дальнейшем использовали многие художники для построения точных архитектурных [[Ведута|ведут]] «[[Идеальный город|Идеального города]]». [[Вермеер, Ян|Ян Вермеер Дельфтский]] использовал камеру-обскуру для создания городских [[пейзаж]]ей. Камеры-обскуры тех времён представляли собой большие ящики с системой зеркал для отклонения света. Согласно традиционной точке зрения, наука [[Перспектива|перспективы]], выработанная живописцами, в частности мастерами ведуты, оказала влияние на архитектуру и искусство театральной декорации. Однако, более убедительна обратная версия: о влиянии искусства архитектуры на «перспективную живопись» ведут<ref>[[Власов, Виктор Георгиевич|Власов В. Г.]] Перспектива // Власов В. Г. Новый энциклопедический словарь изобразительного искусства. В 10 т. — СПб.: Азбука-Классика. — Т. VII, 2007. — С. 333—334</ref>.

В 1686 году [[Цан, Иоганнес (изобретатель)|Йоганн Цан]] спроектировал портативную камеру-обскуру, оснащённую зеркалом, расположенным под углом 45° и проецировавшим изображение на верхнюю горизонтальную стенку ящика{{sfn|Лекции по истории фотографии|2014|с=11}}. Бумага укладывалась на стеклянное окно в стенке горизонтально, а изображение на ней не было перевёрнуто вверх ногами, облегчая рисование.

[[Ньютон, Исаак|Исаак Ньютон]] в своей монографии «Оптика» описывает принцип работы аппарата похожего на камеру-обскуру, но отличающегося устройством<ref>{{Статья|автор=Джонатан Крэри|заглавие=Камера обскура и ее субъект|ссылка=http://articult.rsuh.ru/upload/articult/journal_content/014/ARTICULT-14_(2-2014,P.47-53)-Crary.pdf|язык=ru|издание=АРТИКУЛЬТ|тип=Научный электронный журнал|год=2014|месяц=2|число=|том=|номер=14|страницы=47—53|issn=2227-6165|выпуск=14|archivedate=2019-02-14|archiveurl=https://web.archive.org/web/20190214214008/http://articult.rsuh.ru/upload/articult/journal_content/014/ARTICULT-14_(2-2014,P.47-53)-Crary.pdf}}</ref>. <br>В России в середине XVIII века имела распространение камера-обскура, носившая название «махины для снимания першпектив». Видописец Махаев с помощью «махины для снятия санктпетербургского прошпекту», изготовленной подмастерьем «инструментального художества» Тирютиным в инструментальной палате Академии наук, успешно выполнил перспективные виды Петербурга, Петергофа, Кронштадта и других русских городов<ref>{{cite web|url=http://www.photohistory.ru/1207248166951435.html|title=Развитие фотоаппаратостроения в России до 1917 года.|access-date=2018-05-24|deadlink=no|archive-url=https://web.archive.org/web/20180525133221/http://www.photohistory.ru/1207248166951435.html|archive-date=2018-05-25}}</ref><ref>{{книга|автор={{автор||Евгений Сергеев}}|заглавие=Вспомогательные (прикладные) дисциплины|ссылка=https://books.google.com.ua/books?id=xRViAAAAQBAJ&pg=PA1825&lpg=PA1825&dq=россия+Камера-обскура+махина+першпектив&source=bl&ots=m-Kqdvgbrz&sig=1wueP4w7CVr7nKn2ujKMJANvdag&hl=ru&sa=X&ved=0ahUKEwjCy_Tdgp7bAhXFhSwKHVgxCWkQ6AEIKzAB#v=onepage&q=россия%20Камера-обскура%20махина%20першпектив&f=false|издание=Фотодело|год=2010|archiveurl=https://web.archive.org/web/20180715211048/https://books.google.com.ua/books?id=xRViAAAAQBAJ&pg=PA1825&lpg=PA1825&dq=%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F+%D0%9A%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D0%BE%D0%B1%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%80%D0%B0+%D0%BC%D0%B0%D1%85%D0%B8%D0%BD%D0%B0+%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%88%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2&source=bl&ots=m-Kqdvgbrz&sig=1wueP4w7CVr7nKn2ujKMJANvdag&hl=ru&sa=X&ved=0ahUKEwjCy_Tdgp7bAhXFhSwKHVgxCWkQ6AEIKzAB#v=onepage&q=%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F%20%D0%9A%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D0%BE%D0%B1%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%80%D0%B0%20%D0%BC%D0%B0%D1%85%D0%B8%D0%BD%D0%B0%20%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%88%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2&f=false|archivedate=2018-07-15}}</ref>.

Часто вместо простого отверстия использовался [[объектив]] (обычно одиночная [[линза]]), что позволяло значительно увеличить яркость и резкость изображения. С развитием [[оптика|оптики]] объективы усложнялись, а после изобретения светочувствительных материалов камеры-обскуры стали первыми [[Фотоаппарат прямого визирования|фотокамерами]].

Однако и в настоящее время некоторые фотографы используют так называемые «[[Стеноп|стено́пы]]» — фотоаппараты с маленьким отверстием вместо объектива. Изображения, полученные при помощи таких камер, отличаются своеобразным мягким рисунком, идеальной линейной перспективой и предельно большой глубиной резкости.

В дофотографическую эру применялась также [[камера-люцида]], изобретённая в 1807 году английским физиком [[Волластон]]ом — четырёхгранная призма, при определённом угле зрения совмещающая мнимое изображение пейзажа с листом бумаги, на котором делается зарисовка.

== В искусстве ==
* Камера-обскура используется для одного из убийств в фильме Генри С. Миллера «Анаморф».
* Камера-обскура представлена в фильме Питера Веббера «[[Девушка с жемчужной серёжкой (фильм)|Девушка с жемчужной серёжкой]]».
* В одном из эпизодов сериала «Герои» женщина наблюдает за [[Солнечное затмение|солнечным затмением]] с использованием данной камеры.
* В сериале «[[Белый воротничок (телесериал)|Белый воротничок]]» главные герои обнаруживают такую комнату камеру-обскуру в заброшенном доме.
* Камера-обскура использовалась в мультфильме «[[Симпсоны]]».
* Камера-обскура использовалась в 7 серии 3-го сезона сериала Безумцы (Mad Men). В нём герои наблюдали за полным солнечным затмением.
* Один из романов [[Набоков, Владимир Владимирович|Набокова]] носит название «[[Камера обскура (роман)|Камера обскура]]».
* Эффект камеры-обскуры использовался в одном из эпизодов фильма «[[Запределье (фильм)|Запределье]]».
* Камеры-обскуры есть в компьютерных играх «Тургор» и «Голос цвета» производства [[Ice-Pick Lodge]]: если коснуться любой сестры цветом, в камере-обскуре герой увидит её настоящую сущность.
* Камера-обскура часто упоминается в романе [[Паланик, Чак|Чака Паланика]] «Дневник».
* В сериале «[[Демоны Да Винчи]]» Леонардо создаёт камеру-обскуру и проецирует изображение в небо, шантажируя таким образом высокопоставленного судью и тем самым угрожая опозорить его на всю Флоренцию непристойным поведением.
* Камера-обскура представлена в фильме [[Чбоски, Стивен|Стивена Чбоски]] «[[Чудо (фильм, 2017)|Чудо]]».
* В фильме "[[Легенда о Зелёном рыцаре]]" Леди пишет портрет главного героя, используя камеру-обскуру.
* В японской серии видеоигр Project Zero (европейское название, название в США — Fatal Frame) камера-обскура используется главными героями для борьбы с призраками.
* Упоминается в произведении [[Куприн, Александр Иванович|А.И. Куприна]] "[[Поединок (повесть)|Поединок]]".

== Эффект камеры-обскуры в природе ==
[[Файл:Nils van der Burg - eclipse and pin-hole (by-sa).jpg|thumb|Серповидные тени во время частичного [[солнечное затмение|солнечного затмения]] — проявление эффекта камеры-обскуры]]
* Во время частичного [[солнечное затмение|солнечного затмения]] на поверхности земли наблюдаются серповидные тени. Эти тени повторяют форму [[Солнце|Солнца]], частично закрытого [[Луна|Луной]].
* Глаза [[наутилус]]а работают по принципу камеры-обскуры.

== См. также ==
{{Навигация
|Портал       =
|Викисловарь  =
|Викиучебник  =
|Викицитатник =
|Викитека     =
|Викивиды     =
|Викиновости  =
|Викисклад    =
|Викигид      =
|Метавики     =
|Проект       =
}}
* [[Пятно рассеяния]]
* [[Свёртка (математический анализ)]]
* [[Кодирующая апертура]]
* [[Стеноп]]
* [[Dirkon]]
* [[Камера-люцида]]
* [[Псевдоскоп]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга
| автор         = [[Левашов, Владимир (историк)|Владимир Левашов]]
| часть         = Лекция 1. Предыстория и открытие медиума
| заглавие      = Лекции по истории фотографии
| ответственный = Галина Ельшевская
| место         = М.
| издательство  = «Тримедиа Контент»
| год           = 2014
| издание       = 2-е изд.
| страниц       = 464
| страницы      = 11—28
| isbn          = 978-5-903788-63-7
| ref           = Лекции по истории фотографии
}}

* {{статья |автор=Сурдин В. Г., Карташёв М. А.
|заглавие= Камера-обскура
|издание= Квант
|тип=
|ссылка= http://kvant.mccme.ru/pdf/1999/02/kv0299surdin.pdf
|язык=
|том=
|номер=2
|год=1999
|месяц=
|число=
|issn=
|ref = Сурдин, Карташев
|страницы=12—15
}}

* {{статья
|автор         = Томилин М.
|заглавие      = Камера-обскура
|ссылка=
|язык          = ru
|издание       = «[[Советское фото]]»
|тип           = журнал
|год           = 1974
|месяц=
|число=
|том=
|номер         = 1
|страницы      = 42—43
|ref           = Советское фото
|issn          = 0371-4284
}}

== Ссылки ==
* [http://www.astronet.ru/db/msg/1174788 ''Сурдин В. Г.'' Наблюдение солнечных пятен с классической камерой-обскурой.] {{Wayback|url=http://www.astronet.ru/db/msg/1174788 |date=20150610224434 }}

{{Внешние ссылки}}
{{Геометрическая оптика}}

[[Категория:Фототехника]]
[[Категория:Оптические приборы]]
[[Категория:Инструменты художника]]
[[Категория:История кино]]
[[Категория:История фотографии]]