Предыстория фотографии

По своему значению в истории мировой культуры открытие фотографии сравнимо с изобретением книгопечатания. Поскольку большая часть информации воспринимается человеком в виде зрительных образов, создание различных процессов и устройств, фиксирующих визуальную информацию техническими средствами, обогатило общество принципиально новыми возможностями. Поэтому чем дальше в прошлое уходит всё то, что связано с открытием фотографии. Еще задолго до открытия фотографических процессов была известна камера-обскура, что в переводе с латыни означает "тёмная комната". Впервые она упоминается арабскими учёными конца Х века. Сначала это был просто тёмный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. Если обратить это отверстие к светящимся или освещённым объектам, то на противоположной стенке внутри ящика получите цветное перевёрнутое изображение предметов, передающее мельчайшие детали. Чем меньше отверстие, тем отчетливее очертания предметов, но меньше яркость изображения. Английский физик Дж. Релей показал, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре получится в случае, когда радиус отверстия почти равен радиусу первой зоны Френеля. Кстати изобретателем камеры-обскуры долгое время ошибочно считали итальянского физика Джованни Батиста делла Порта, описавшего в "Натуральной магии" (1560) сам прибор и способ повышения яркости изображения при замене отверстия линзой. На самом деле эффект, даваемой камерой-обскурой был скорее замечен пытливым человеческим глазом в естественных условиях. Возможно, что поначалу ему придавалось религиозное, сакральное содержание. Крупнейшие учёные и художники прошлого Аристотель (384-322 гг. до н.э.), Хассан ибн Хассан (965-1038), Вите; (умер в 1290 г.), Роджер Бэкон и другие уже были хорошо знакомы с этим оптическим прибором и его применением. Джон Пенхам, архиепископ Кентерберийский (1279), высказал идею о возможности использования камеры-обскуры для наблюдения за движением Солнца. В рукописях Леонардо да Винчи, которые были захвачены Наполеоном, привезены во Францию и изданы Вентури в Париже в 1797 г., приведены рисунки камеры-обскуры и её описание. В 1544 г. с помощью камеры-обскуры голландский математик Гемма Фризиус наблюдал солнечное затмение. В дальнейшем были предприняты многочисленные шаги по усовершенствованию этого прибора. Так, поместить в отверстие линзу предложили профессор математики в Милане Джероме Кардан (1501-1576), Джованни Батиста Бенедетти (1585) и Даниелло Барбаро (1556), причём последний также показал возможность увеличения резкости изображения диафрагмированием объектива. Серьёзным недостатком камеры-обскуры являлось получение перевёрнутого изображения. Для его устранения Игназио Данти предложил в 1573 г. использовать зеркало, которое вторично переворачивало изображение. Дальнейшее усовершенствование камеры-обскуры связано с именем великого астронома Иоганна Кеплера (1571-1630). В 1600 г. он начал применять её как инструмент для наблюдения за движением Солнца и, поместив на некотором расстоянии от положительной линзы отрицательную, добился увеличения проецируемого изображения. Эта идея легла в основу современных телеобъективов, а сам Кеплер благодаря своему усовершенствованию наблюдал в 1607 г. прохождение Меркурием солнечного диска. В 1620 г. Кеплер предложил выполнить камеру-обскуру в виде тента, которой широко пользовались художники для правильной передачи перспективы. Камеры-обскуры ещё большего размера выполнялись в виде комнаты. В крыше такой камеры-обскуры часто помещалась линза с поворотным зеркалом. Изображение предметов проецировалось на стол в виде последовательно возникающей панорамы, которую одновременно могло наблюдать несколько человек. Такие камеры-обскуры до сих пор используются для развлечения в местах, часто посещаемых туристами. Но камеры-обскуры большого размера не во всех случаях были удобны в обращении. В 1665 г. первую компактную камеру-обскуру сконструировал Роберт Бойль (1627-1691). В 1680 г. портативная камера-обскура была описана Робертом Хуком. Вариант устройства с зеркалом, расположенным в верхней части камеры для отражения лучей, исходящих от предмета, описал Зан в 1685 г. А вот в 1812 г. английский физик Волластон использовал менисковую линзу с диафрагмой вместо двояковыпуклой, улучшив этим качество по краю изображения. Использовав тот же принцип, он создал и так называемую "ландшафтную" линзу. Впоследствии миллионы таких линз использовались в ящичных камерах. С именем Волластона связано и изобретение в 1807 г. камеры-люциды ("светлой камеры"). Она представляет собой четырёхгранную призму, располагаемую на необходимой высоте от бумаги. Помещая глаз вблизи верхней части призмы так, чтобы часть глаза была над призмой, наблюдатель может видеть отражённое изображение объекта, расположенное перед призмой и кажущееся расположенным на бумаге. Его можно обвести карандашом. В оптическом отношении разница между камерой-обскурой и камерой-люцидой состоит в том, что в первой истинное изображение предмета с помощью линзы проецируется на бумагу, а во второй - мнимое изображение кажется лежащим на бумаге. XVIII век почти не изменил конструкции камер-обскур, но расширил области их применения. Особенно широкое использование они получили у художников как средство, служившее для облегчения рисования. То мастерство, с которым за последние 300-400 лет в картинах передаётся перспектива, наводит на мысль о широком применении в живописи камер-обскур. В наши дни камеры-обскуры находят весьма необычное применение. Отсутствие линейных искажений в изображении, большая глубина резкости и поле зрения, превосходящее 90°, позволяют применять их в процессах фотолитографии при производстве интегральных микросхем и в качестве съёмочных специальных телевизионных камер. Имеющиеся высокочувствительные фотоматериалы, используемые в камере-обскуре при относительном отверстии 1:200, дают возможность экспериментирующим фотографам получать правильно экспонированные фотоснимки высокого оптического качества. Особо важную роль сыграли камеры-обскуры в начальный период развития фотографии в экспериментах Нисефора Ньепса, Жака Дагерра и Уильяма Ф. Тальбота. Итак, камера-обскура явилась одним из первых оптических инструментов, использовавшихся человеком для правильной передачи перспективы в живописи и выполнения исследований в астрономии; она вызвала настойчивое желание зафиксировать и сохранить изображения предметов, и, наконец, она явилась прообразом современной фотокамеры.