Máy ảnh lỗ kim là gì và nó hoạt động như thế nào?

Không thể tưởng tượng cuộc sống trong thế giới thông tin và công nghệ mà không có những bức ảnh. Đồng thời, ít ai nghĩ rằng nếu không có máy ảnh lỗ kim thì những chiếc máy ảnh hiện đại và các thiết bị khác đã không xuất hiện. Từ tài liệu trong bài viết này, bạn sẽ biết nó là gì, nó được tạo ra khi nào, nguyên lý hoạt động của nó là gì và ai đã phát minh ra nó.

Máy ảnh obscura được coi là nguyên mẫu của máy ảnh chụp ảnh hiện đại. Dịch từ tiếng Latinh, nó có nghĩa là "căn phòng tối". Nó là một thiết bị quang học đơn giản với sự trợ giúp của việc thu được hình ảnh của các đối tượng hiển thị trên màn hình. Bề ngoài, nó là một hộp tối không truyền ánh sáng, có lỗ mở và màn hình được phủ bằng giấy trắng mỏng hoặc kính mờ.

Trong trường hợp này, lỗ nằm ở một bên và màn hình ở bên kia, ngược lại. Hiệu ứng của thiết bị là khá bất thường. Khi chùm sáng đi qua lỗ sáng, vật thể hiện trên bức tường đối diện với lỗ ở dạng đảo chiều và giảm dần. Nguyên tắc này ngày nay vẫn tiếp tục trong một số máy ảnh.

Camera che khuất đầu tiên được coi là những chiếc hộp lớn và những căn phòng tối với những khe hở nhỏ trên một trong 4 bức tường. Ngày chính xác của việc tạo ra camera obscura vẫn chưa được biết. Nguyên tắc tạo ra nó lần đầu tiên là do Roger Bacon, người sống vào năm 1214-1294. Tuy nhiên, điều này đã bị bác bỏ bởi cuốn sách "Lịch sử nhiếp ảnh", do vợ chồng Gernsheim viết.

Nó nói rằng Nguyên tắc này được học giả người Ả Rập Hasan-ibn-Hasan biết đến vào giữa thế kỷ 11.... Vào thời điểm đó, nhà khoa học, nhà vật lý và toán học nổi tiếng đã từng nghĩ về nguyên lý truyền thẳng của ánh sáng. Kết luận của ông dựa trên tác dụng của máy ảnh lỗ kim.

nhưng một số dữ liệu cho phép chúng tôi khẳng định rằng thiết bị quang học đã được sử dụng từ thế kỷ thứ 5 đến thế kỷ thứ 4. BC NS. Nhà triết học vĩ đại Trung Quốc Mo Zi (Mo Di) đã mô tả sự xuất hiện của một hình ảnh trên tường của một căn phòng tối. Aristotle cũng đề cập đến một thiết bị quang học. Có một thời, ông rất quan tâm đến nguyên lý xuất hiện hình ảnh tròn của mặt trời khi nó phát sáng qua một lỗ nhỏ hình vuông.

Thiết bị quang học đầu tiên để tạo ra các bức tranh nghệ thuật được tạo ra bởi bậc thầy vĩ đại Leonardo da Vinci, người sống trong những năm 1452-1519. Mô tả của nó có thể được tìm thấy trong "Luận về hội họa", nơi tác giả đã nói về nguyên lý hoạt động của một thiết bị quang học. Leonardo da Vinci đã viết rằng các đối tượng được hiển thị trên một tờ giấy không chỉ được hiển thị ở dạng thực của chúng mà còn có cùng màu sắc.

Máy ảnh Obscura bắt đầu được sử dụng tích cực để vẽ phong cảnh và chân dung. Khi đó chúng vẫn lớn và được trang bị gương làm chệch hướng ánh sáng. Thông thường, các thấu kính được đưa vào lỗ, giúp tăng độ sáng và độ sắc nét. Vào thời Trung cổ, máy ảnh obscura được sử dụng trong thiên văn học (ví dụ, đường kính góc của mặt trời được đo).

Ngoài ra, nhiều nhà nghiên cứu khác nhau đã viết về chúng. Ví dụ, với sự trợ giúp của máy ảnh obscura vào năm 1544 Gemm Frisius đã có thể quan sát nhật thực của mặt trời. Mô tả chi tiết về những căn phòng như vậy được đưa ra bởi Daniele Barbaro (1568) và Benedetti (1585). Chúng không chỉ lớn mà còn nặng, sử dụng thấu kính lồi, phẳng và lõm.

Năm 1611, Kepler đã có thể cải tiến màn che của máy ảnh, góc nhìn của nó được mở rộng. Sau đó, vào năm 1686, Johannes Zahn đã có thể tạo ra một phiên bản di động bằng cách trang bị cho nó một chiếc gương. Nó được định vị ở một góc 45 độ và chiếu vật thể lên một tấm mờ đặt nằm ngang. Hình ảnh hiển thị đã bị lật ngược.

Trong tương lai, điều này làm cho nó có thể chuyển các đối tượng sang giấy. Nhờ việc giảm kích thước, có thể thay đổi hướng của máy ảnh, cũng như tạo các bản phác thảo từ tự nhiên.

Vào thế kỷ 18 ở Nga, những chiếc máy ảnh như vậy được gọi là "khổng lồ để chụp ảnh phối cảnh".... Nhìn bề ngoài, chúng giống như những chiếc lều cắm trại. Chúng được sử dụng để chụp quang cảnh các thành phố khác nhau của Nga. Có thể chuyển hình ảnh sang giấy bằng bút chì và bút vẽ. Tuy nhiên, tại thời điểm này, đã có một hoạt động tìm kiếm để chuyển và in các đối tượng được hiển thị đơn giản hơn.

Những bức ảnh đầu tiên xuất hiện cùng với sự phát triển của hóa học. Vào thời điểm đó, máy ảnh lỗ kim đã là những chiếc hộp nhỏ với thấu kính hai mặt lồi trên bức tường phía trước, cũng như với giấy trong suốt yếu ở phía đối diện. Trên thực tế, đây là những thiết bị để phác thảo cơ học các vật thể.

Hiệu ứng của những chiếc máy ảnh như vậy bắt đầu được sử dụng trong các thiết bị di động giống như máy ảnh gian hàng hiện đại. Mong muốn đơn giản hóa công việc của những người thợ phác thảo đã giúp cho quá trình vẽ được cơ giới hóa hoàn toàn. Các vật thể được hiển thị bắt đầu xuất hiện và được cố định trên mặt phẳng một cách hóa học.

Không còn cần phải tẻ nhạt đứng sau máy ảnh và dịch hình ảnh bằng cách phác thảo. Ngày nay máy ảnh lỗ kim hiếm khi được sử dụng. Nguyên tắc hoạt động của họ vẫn được sử dụng trong sản xuất thiết bị nhiếp ảnh.

Nguyên lý hoạt động của camera che khuất và các đặc tính của nó giống như hoạt động của đôi mắt. Tương tự, các đối tượng có thể hiển thị được lật và xử lý. Kích thước của đường kính lỗ thay đổi từ 0,5 đến 5 mm. Kích thước của các đối tượng được hiển thị liên quan đến khoảng cách giữa lỗ và tường với thấu kính. Khi nó tăng lên, kích thước của các đối tượng được hiển thị sẽ tăng lên.

Trong đó chất lượng hình ảnh phụ thuộc trực tiếp vào kích thước của lỗ. Đường kính càng nhỏ, chủ thể càng sắc nét và tối hơn. Với sự gia tăng của nó, độ sắc nét giảm đi rõ rệt, nhưng độ sáng của đối tượng hiển thị tăng lên. Tuy nhiên, các vật thể không có độ sắc nét cao đặc trưng của công nghệ kỹ thuật số.

Độ sắc nét của hình ảnh được tăng lên đến một giới hạn nhất định, điều này được thực hiện bằng cách giảm đường kính của lỗ. Nếu vượt quá giới hạn, độ sắc nét của hình ảnh bị giảm sút nghiêm trọng. Kế hoạch làm việc với các thiết bị ban đầu không được thuận tiện cho lắm. Rất khó để chuyển hình ảnh lộn ngược.

Nhiều người ở thời Trung cổ đã bị ấn tượng bởi chất lượng và tính hiện thực của các bức tranh của các nghệ sĩ khác nhau. Bí mật là việc sử dụng các thiết bị quang học. Trong khi máy ảnh che khuất với thấu kính lõm của nó đã trở thành một trợ giúp thực sự trong hội họa.

Việc sử dụng máy ảnh trong hội họa không được quảng cáo. Việc sử dụng các đối tượng như vậy giúp cho việc truyền tải hình ảnh có độ chính xác cao. Kiểm tra các bức tranh thời Phục hưng cho rằng các nghệ sĩ đã sử dụng các hộp có lỗ nhỏ hơn 5 mm. Các chi tiết của hình ảnh trên các tấm bạt rất nổi bật trong chủ nghĩa hiện thực.

Một trong những bức tranh nổi tiếng nhất, trong đó các chuyên gia chú ý đến việc sử dụng một tấm kính che khuất hoặc một chiếc gương lõm, được coi là chân dung của vợ chồng Arnolfini, được vẽ bởi Flemish Jan Van Eyck vào năm 1434... Cô ấy được phân biệt bởi nét vẽ gần như hoàn hảo của các chi tiết.

Việc sử dụng máy ảnh không chỉ được thể hiện bởi chiếc đèn chùm hoàn hảo với nhiều phản xạ ánh sáng và chân đèn có hình dạng phức tạp. Đặc biệt đáng chú ý là tấm gương ở bức tường phía sau, nó thể hiện sự phản chiếu của tất cả các đồ đạc trong phòng và thậm chí cả bóng tối. Tính chính xác của tài liệu không thể không thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu.

Tuy nhiên, cùng các nghiên cứu đã tiết lộ rằng nghệ sĩ trước đây đã sử dụng máy ảnh obscura để vẽ các bức tranh của mình... Một bằng chứng nổi bật về điều này là bức tranh "A Man in the Red Turban" của ông. Cô ấy dường như được chụp ảnh, và tính chuyên nghiệp của bức vẽ cho thấy đây không phải là lần đầu tiên sử dụng thiết bị quang học.

Bất kể tài năng và sự trau chuốt trong kỹ năng vẽ của các bậc thầy nổi tiếng, không thể đạt được độ chính xác đến từng chi tiết đáng kinh ngạc khi đó. Dần dần, kỹ thuật sử dụng thiết bị quang học bắt đầu được cải thiện. Đến đầu thế kỷ 16, nó trở nên dễ tiếp cận hơn, tuy nhiên, việc lắp thêm ống kính vẫn chưa giải quyết được vấn đề hình ảnh bị đảo ngược.

Đó là lý do tại sao vẫn còn rất nhiều tay trái trên các bức tranh sơn dầu của các nghệ sĩ vĩ đại. Một ví dụ về tác phẩm như vậy có thể được gọi là bức tranh của Frans Hals, trong đó mô tả một số người thuận tay trái cùng một lúc. Một người đàn ông thuận tay trái và một người phụ nữ đang ăn mừng trên đó; một người thuận tay trái khác đe dọa họ qua cửa sổ. Và thậm chí con khỉ còn chạm vào gấu váy của người phụ nữ bằng bàn chân trái của nó.

Theo thời gian, sự thiếu hiển thị đã được loại bỏ. Vào thế kỷ 17, trong thiết bị quang học không chỉ có gương mà còn có lăng kính quang học. Do đó, vấn đề đảo ảnh đã được loại bỏ. Những khoang như vậy được gọi là khoang sáng suốt. Chúng đã được sử dụng bởi các nghệ sĩ lỗi lạc.

Bức tranh chụp ảnh có thể được bắt nguồn từ các bức tranh sơn dầu của Jan Vermeer. Một ví dụ về điều này là bức tranh "The Thrush". Không có gì khó hiểu khi Vermeer đã sử dụng một chiếc máy ảnh tối tân obscura. Tấm vải của anh ấy có những khiếm khuyết giống như đặc điểm của một số máy ảnh hiện đại (ví dụ, các bên và các đối tượng bị mất nét).

Sự liên quan của camera che khuất trong sự phát triển của hội họa và khoa học là điều hiển nhiên. Điều này được chứng minh bằng nhiều sự kiện thú vị khác nhau.

• Nhờ cô ấy, các nghệ sĩ tài liệu đã xuất hiện (ví dụ, Canaletto vĩ đại, người đã vẽ cầu Westminster, các bậc thầy về bút lông LK Carmontel, Belotto, FV Perrot). Ngoài ra, cô còn đóng góp vào sự phát triển của nghệ thuật nhiếp ảnh.

• Máy ảnh Obscura cũng được sử dụng trong hoạt hình. Với sự giúp đỡ của họ, các đường nét của các nghệ sĩ đã được phác thảo, đạt được đường nét, chuyển động và tỷ lệ tự nhiên nhất. Ví dụ sinh động về điều này là những phim hoạt hình như "The Scarlet Flower", "The Frog Princess", được tạo ra vào thế kỷ trước.

• Các nghệ sĩ thời Phục hưng đã sử dụng các thiết bị quang học, đó là những căn phòng tối với một lỗ có thể nằm không chỉ trên tường mà còn trên trần nhà. Đáng chú ý là thực tế là họ đã phải vẽ trong bóng tối hoàn toàn.

• Mặc dù thực tế là ngày nay camera obscura đang mất dần tính liên quan nhưng nó vẫn được sử dụng bởi các nghệ sĩ mới vào nghề. Ví dụ, với sự trợ giúp của nó, các bức tường được sơn, trang trí chúng bằng phong cảnh thực tế hoặc các hình ảnh khác.

• Ngoài ra, thiết bị quang học này được sử dụng để thu được những bức ảnh và minh chứng bất thường, trong đó thế hệ trẻ được cho thấy cách thức hoạt động của thiết bị này, nó như thế nào, cách sử dụng nó một cách chính xác.

• Đáng chú ý là thực tế là, để tìm kiếm các cải tiến, một máy ảnh quang học đã được tạo ra dưới dạng một kim tự tháp bốn mặt. Không giống như các hộp, thiết bị dựa trên 4 thanh, được kết nối ở trên cùng bằng các khớp nối.Màn hình máy ảnh trở thành một nền trắng, trên đó các chất thử cố định đặc biệt sau đó đã được áp dụng.

• Phương pháp thu được hình ảnh trong vật cản camera (daguerreotype) hình thành vào năm 1839. Một tấm kim loại mạ bạc được đặt trong bóng tối và tẩm hơi i-ốt, sau đó được đặt vào máy ảnh để tiếp xúc lâu với ánh sáng chói. Sau đó, đĩa được phát triển trong hơi thủy ngân cho đến khi thu được hỗn hống. Sau đó, daguerreotype với một hình ảnh phản chiếu đã được sửa. Với việc phát minh ra vật liệu nhạy sáng, máy ảnh lỗ kim đã trở thành máy ảnh.

Để biết camera lỗ kim là gì, hãy xem video tiếp theo.