الكاميرا الغامضة هي غرفة مظلمة بها فتحة في الحائط تُستخدم كمجرد للإدراك البشري ولإنشاء الصور. إذا كانت الغرفة المظلمة بحجم صندوق ، فإن المرء يتحدث عن الكاميرا ذات الثقب.

الكاميرا الغامضة (الغرفة المظلمة) ، والتي يشار إليها أيضًا باسم صورة الثقب ، هي الظاهرة البصرية الطبيعية التي تحدث عندما يتم عرض صورة لمشهد على الجانب الآخر من الشاشة (أو على سبيل المثال ، جدار) من خلال فتحة صغيرة في تلك الشاشة كصورة معكوسة ومقلوبة (من اليسار إلى اليمين ومقلوبة) على سطح مقابل الافتتاح. يجب أن تكون المناطق المحيطة بالصورة المعروضة مظلمة نسبيًا حتى تكون الصورة واضحة ، لذا تم إجراء العديد من تجارب حجب الكاميرا التاريخية في الغرف المظلمة.

يشير المصطلح “camera obscura” أيضًا إلى الإنشاءات أو الأجهزة التي تستخدم المبدأ في صندوق أو خيمة أو غرفة. تم استخدام الكاميرا الغامضة ذات العدسة في الافتتاح منذ النصف الثاني من القرن السادس عشر وأصبحت شعبية كأداة مساعدة للرسم والطلاء. تم تطوير صندوق الكاميرا الغامض في الكاميرا الفوتوغرافية في النصف الأول من القرن التاسع عشر عندما تم استخدام صناديق الكاميرا الغامضة لفضح المواد الحساسة للضوء على الصورة المعروضة.

على الرغم من أن المبادئ الفنية للكاميرا ذات الثقب كانت معروفة في العصور القديمة ، فإن استخدام المفهوم الفني لإنتاج الصور من منظور خطي في اللوحات والرسومات والخرائط والتطبيقات المعمارية وكذلك الصور الفوتوغرافية في وقت لاحق كان فقط في (أو ، راجع – إروين بانوفسكي ، عصر النهضة (الفن) في الفن الأوروبي والثورة العلمية في العصر الحديث. من بين أشياء أخرى ، استخدم ليوناردو دافنشي الكاميرا الغامضة كصورة للعين ، وبدأ رينيه ديكارت للتفاعل بين العين والوعي ، وبدأ جون لوك في استخدام المبدأ باعتباره استعارة لوعي الإنسان نفسه. هذا الاستخدام الحديث للكاميرا الغامضة ك “آلة المعرفية” كان له آثار مهمة على تطور التفكير العلمي.

تم استخدام الكاميرا الغامضة كوسيلة لدراسة الكسوف دون التعرض لخطر إتلاف العينين من خلال النظر إلى الشمس مباشرة. كأداة مساعدة في الرسم ، سمحت الكاميرا الغامضة بتتبع الصورة المسقطة لإنتاج تمثيل دقيق للغاية ، خاصة أنها وسيلة سهلة لتحقيق منظور رسومي مناسب.

قبل استخدام المصطلح “camera obscura” لأول مرة في عام 1604 ، تم التصديق على العديد من المصطلحات الأخرى: “cubiculum obscurum” ، “cubiculum tenebricosum” ، “conclave obscurum” و “locus obscurus”.

يشار أحيانًا إلى جهاز الكاميرا الغامض بدون عدسة ولكن مع وجود ثقب صغير جدًا باسم “الكاميرا ذات الثقب” ، على الرغم من أن هذا يشير غالبًا إلى الكاميرات البسيطة (محلية الصنع) الخالية من العدسات والتي يتم فيها استخدام الفيلم الفوتوغرافي أو ورق الصور الفوتوغرافية.

التفسير المادي
تنتقل أشعة الضوء في خطوط مستقيمة وتتغير عندما تنعكس ويتم امتصاصها جزئيًا بواسطة كائن ما ، مع الاحتفاظ بمعلومات حول لون وسطوع هذا الكائن. الكائنات المضاءة تعكس أشعة الضوء في جميع الاتجاهات. يتيح الفتح الصغير الكافي في الشاشة فقط من خلال الأشعة التي تنتقل مباشرة من نقاط مختلفة في المشهد على الجانب الآخر ، وتشكل هذه الأشعة صورة لهذا المشهد عندما يتم تجميعها على سطح معاكس للفتح.

تعمل عين الإنسان (وكذلك عين الحيوانات الأخرى بما في ذلك الطيور والأسماك والزواحف وما إلى ذلك) مثل الكاميرا الغامضة مع فتحة (تلميذ) وعدسة biconvex وسطح حيث تتشكل الصورة (شبكية العين).

المبدأ
نظرًا لأن الكائنات تنعكس الضوء في جميع الاتجاهات وفقًا لصفات الامتصاص والانعكاس والانتشار ، فإن كل نقطة على سطح الشاشة تستقبل أشعة الضوء من جميع الكائنات المحيطة ؛ مزيج هذه الأشعة والجمع (التوليف المضافة). تظهر الشاشة بيضاء (أو تظليل رئيسي يضيء الديكور).

عن طريق تقييد الضوء الخارجي بحيث تدخل أشعة الضوء المنبعثة من الزخرفة فقط بنقطة واحدة في غرفة مظلمة ، فإن الشاشة التي تعترض هذا الضوء لن تتلقى ، في كل نقطة محددة من سطحها ، إلا الأشعة المستمدة ، في خط مستقيم (مبادئ البصريات الهندسية) من نقطة واحدة من الديكور وضعت قبالة الجدار مع الفتحة. سنرى الصورة المقلوبة (يسار / يمين) والمقلوب (أعلى / أسفل) الديكور ، خارج الغرفة المظلمة ، تظهر على الشاشة.

الصورة المسقطة حقيقية نظرًا لاستلامها على الشاشة (سواء كانت عين المراقب موجودة أم لا): يقال إن الأداة “موضوعية”.

تم وصف المبدأ من أرسطو وذكره مرارًا مؤلفو القرن الثالث عشر (روجر بيكون ، وليام سانت كلو).

تقنية
يتكون الجهاز الغامض للكاميرا من صندوق أو خيمة أو غرفة بها فتحة صغيرة في جانب واحد. يمر الضوء من مشهد خارجي عبر الفتحة ويضرب سطحًا بداخله ، حيث يتم إعادة إنتاج المشهد وانقلبه (وبالتالي رأسًا على عقب) وعكسه (من اليسار إلى اليمين) ، ولكن مع الحفاظ على اللون والمنظور.

من أجل إنتاج صورة واضحة بشكل معقول ، يجب أن تكون الفتحة حوالي 1/100 من المسافة إلى الشاشة ، أو أقل.

نظرًا لأن الثقب أصغر ، تصبح الصورة أكثر وضوحًا ، لكن الصورة المسقطة تصبح باهتة. مع وجود ثقب صغير للغاية ، تزداد حدة الحدة سوءًا بسبب الانعراج.

في الممارسة العملية ، تستخدم الكاميرا الغامضة العدسة بدلاً من الثقب (كما هو الحال في الكاميرا ذات الثقب) لأنها تتيح فتحة أكبر ، مع إعطاء سطوع قابل للاستخدام مع الحفاظ على التركيز.

إذا تم التقاط الصورة على شاشة شبه شفافة ، فيمكن مشاهدتها من الخلف بحيث لا يتم عكسها (ولكن لا يزال مقلوبًا رأسًا على عقب).

باستخدام المرايا ، من الممكن عرض صورة على الجانب الأيمن. يمكن أيضًا تحويل الإسقاط على سطح أفقي (على سبيل المثال ، جدول). تستخدم النسخة العلوية من القرن الثامن عشر في الخيام المرايا داخل نوع من المنظار في الجزء العلوي من الخيمة.

غالبًا ما تحتوي الكاميرا الغامضة ذات المربع المربع على مرآة بزاوية تعرض صورة تستقيم على ورقة تتبع موضوعة على الجزء العلوي من الزجاج. على الرغم من أن الصورة يتم عرضها من الخلف ، يتم عكسها الآن بواسطة المرآة.

بناء
تتألف الكاميرا الغامضة من صندوق أو غرفة محكمة الإغلاق ، حيث يضيء ضوء مشهد مضاء بالحائط الخلفي المقابل عبر فتحة ضيقة. على الجدار الخلفي توجد صورة مقلوبة ومقلوبة لهذا المشهد. الصورة باهتة ولا يمكن رؤيتها جيدًا إلا إذا كانت داكنة بدرجة كافية. إذا كان الجدار الخلفي شفافًا ، فيمكنك أيضًا عرض الصورة من الخارج إذا وفرت سوادًا مناسبًا ، على سبيل المثال باستخدام قطعة قماش غير شفافة تغطي الجزء الخلفي من الجدار الخلفي ورأس العارض.

كيف تعمل
إذا وقع الضوء من خلال عدسة متقاربة أو ثقب صغير في جسم مجوف محكم الإضاءة ، فإنه يخلق صورة مقلوبة ومقلوبة ، إسقاطًا للمساحة الخارجية. يعرض الرسم التخطيطي في أعلى اليمين عمودين تدخلان إلى الفتحة من نقطتين من كائن ما. يحد القطر الصغير للحزم بزاوية فتح صغيرة ويمنع أشعة الضوء من التداخل تمامًا. تقع الأشعة من المنطقة العلوية لجسم ما على الحافة السفلية لسطح الإسقاط ، ويتم توجيه الأشعة من المنطقة السفلى لأعلى. تظهر كل نقطة من وجوه الكائن كقرص على سطح الإسقاط. تراكب الصور شريحة يخلق صورة خالية من التشويه. إذا تم التعبير عنها رياضيا ، فإن الصورة هي نتيجة الالتفاف من تمثيل مثالي للكائن مع مساحة الفتحة.

هندسة التصوير لعدسة متقاربة
يدل على G ارتفاع الكائن (= الحجم الفعلي للكائن قيد النظر) ، g عرض الكائن (= مسافة الكائن من العدسة) ، ب عرض الصورة (= المسافة من القرص المثقب إلى شاشة التركيز) و B ارتفاع الصورة (= ارتفاع الصورة التي تم إنشاؤها على شاشة التركيز) ، ينطبق ما يلي:

ب / ز = ب / ز

تُعرف المعادلة أيضًا من البصريات الهندسية باسم معادلة العدسة الأولى. بالنسبة إلى الاشتقاق الرياضي ، تتم الإشارة إلى مجموعة الشعاع في الهندسة. حجم الصورة يعتمد فقط على المسافات ، ولكن ليس على حجم الفتحة أو حجم الفتحة.

استعمال
كان يستخدم سابقا كوسيلة مساعدة للرسم. يمكن أن تكون الصورة المعروضة على الورق أو غير ذلك من أشكال الدعم بمثابة دليل إرشادي للرسم عليها. بعد ذلك ، عندما تم اكتشاف المواد الحساسة للضوء ، أصبحت الكاميرا المظلمة عبارة عن كاميرا ذات ثقوب (تلك التي تستخدم ثقبًا بسيطًا كهدف).

كانت هذه الكاميرات محدودة للغاية من خلال الالتزام اللازم لتحديد قطر الفتحة: صغيرة بما يكفي بحيث يكون للصورة تعريف مقبول ؛ كبيرة بما يكفي بحيث وقت التعرض لم يكن طويلاً.

كان استخدام الكاميرا المظلمة دافعًا كبيرًا لإيجاد طريقة لإنتاج صور دائمة وتلقائية. يمكن اعتباره ما وفر الأساس لما نعرفه اليوم كتصوير.

غرفة مظلمة والكيمياء
الغرفة المظلمة ، على الرغم من أنها أنشئت استجابة لاحتياجات الرسامين والعلماء ، في العصور القديمة كانت تعرف باسم “صندوق سحري” وكان يرتبط ارتباطا وثيقا بحيوان رائع: وحيد القرن. تم العثور على كتابات ورسومات مختلفة تصف الحجرة المظلمة ، ولكن لا يمكن أن تحدث الفتحة وتأثير إنتاج الصور التي تميزها إلا إذا تم اختراق “الصندوق” بقرن وحيد القرن.

منذ القرن الرابع ، يبحث السحرة والكيميائيون في الظواهر المتعلقة بالضوء والصور. تمكنت فاتا مرجانة ، ساحرة البلاط وأخت أرتورو ، الغيرة من مكانة ميرلين ، من سرقة أسرار الساحر لمحاولة استخدامها ، من بينها ، تم العثور على الكتابة التالية: «(…) عين الصندوق السحري يجب أن يكون مثقوب مع القرن وحيد القرن. خلاف ذلك ، سيكون غير فعال تماما. (…) »استمر هذا الاعتقاد حتى القرن الحادي عشر ، وكان يعتقد أن حيدات تم إطفاءها عن طريق الاستخدام الذي أعطيت لقرونهم من أجل استخدامها كما هو موضح أعلاه. مع ميرلين تظهر أول إشارة إلى هذا الحيوان ومشاركته في “فن تعلم الصور”.

أشار Tzung Ching Pung ، الخيميائي في القرن السادس ، إلى هذه الإشارة الأخرى: «(…) للحصول على نسخ جميلة وحساسة ، من الغابات والبحيرات ، وأيضًا أي شيء آخر بشكل عام ، من الضروري أن يكون لديك قرن وحيد القرن Ycung – * كو (…) ».

لا يصف عبد القادر الغرفة المظلمة بأنها ميرلين المعاصرة. ومع ذلك ، فإنه يعطي وصفة حول كيفية تحضير مستحلب حساس للضوء ؛ هذا هو الفيلم الفوتوغرافي. حتى القرن الحادي عشر ، مع الخيميائي أدوغهر ، تم استخدام الكاميرا الداكنة (الكاميرا السحرية وفقًا له) لأول مرة مع مستحلب حساس للغاية ، مما سمح له بطباعة الصور المتحركة مع عدسة.

إن التلميحات إلى وحيد القرن لميرلين وتزونج تشينج بونج غامضة ؛ في واحدة من Adojuhr ، يحدث العكس ، لأنه يقدم وصفا مفصلا ومفصلا لهذا الحيوان. بالإضافة إلى ذلك ، يشير أيضًا إلى فائدة قرن الأنواع المختلفة لحفر “الهدف” في الصناديق السحرية. نسخة من Adojuhr هي: «(…) يتم اتخاذ قرن وحيد القرن ، وشحذ بواسطة طرف ومعه يتم إجراء ثقب صغير على أي سطح متوهجة. من خلال هذه الفتحة ، سيكون بإمكانهم المرور وضغط جوهرهم وجميع أنواع الأشخاص والأشياء والأماكن ، والتي يجب تخزينها بعناية في صندوق من الورق المقوى حيث سيبقون إلى الأبد ، ليتم إخراجهم عندما يحتاج شخص ما معهم (…) “.

من بين الوظائف الأخرى التي أُعطيت لهذا الصندوق السحري أيضًا “التقاط الأرواح الشريرة” وإيجاد طريقة لإبادةها ، في تمثيل الخيميائي ، يُظهر الشكل السابق بشكل أكثر وضوحًا. كان هناك اعتقاد بأن هناك أنواعًا مختلفة من حيدات ، وكان كل واحد يستخدم بطريقة مختلفة في الصناديق السحرية.

الغرفة المظلمة كعرض
تم بناء بعض الكاميرات الداكنة كمناطق جذب سياحي ، ولكن يتم الاحتفاظ بها بشكل أقل وأقل. يمكن العثور على بعض الأمثلة في Grahamstown (جنوب إفريقيا) ، وفي Tavira Tower of Cádiz (إسبانيا) و Dumfries و Edinburgh (Scotland).