摄影机暗盒是一个黑暗的空间,墙上有一个洞,用作人类感知和图像创建的隐喻。如果黑暗的房间只有盒子那么大,那就说是针孔照相机。

摄像机暗点(暗室),也称为针孔图像,是当屏幕另一侧(例如,墙壁)的场景图像通过一个小孔投影时发生的自然光学现象。该屏幕是与开口相对的表面上的反转和反转图像(从左到右和上下颠倒)。投影图像的周围环境必须相对较暗才能使图像清晰,因此在黑暗的房间中进行了许多历史悠久的相机暗淡实验。

术语“暗箱摄像机”还指在盒子,帐篷或房间内利用原理的构造或设备。从16世纪下半叶开始使用带有镜头的相机暗门,并逐渐流行为绘画的辅助工具。照相机暗箱在19世纪上半叶被进一步发展为照相照相机,当时照相机暗箱用于将光敏材料曝光到投影图像上。

尽管针孔相机的技术原理早已广为人知,但在绘画,绘图,地图,建筑实现以及后来的照片中,使用技术概念来产生具有线性透视图的图像只是在(或,请参见欧文·潘诺夫斯基(Erwin Panofsky)将欧洲艺术复兴和近代科学革命相结合。莱昂纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci)使用摄影机的暗影作为眼睛的图像,勒内·笛卡尔(RenéDescartes)进行了眼睛与意识之间的交互,约翰·洛克(John Locke)开始使用该原理作为人类意识本身的隐喻。相机暗箱作为“流行病机器”的这种现代使用对科学思维的发展具有重要意义。

摄像机遮盖物被用作研究日食的方法,而没有直接直视太阳而损害眼睛的风险。作为绘图辅助工具,摄像机的遮盖物可以跟踪投影的图像以产生高度精确的表示形式,尤其是作为获得适当的图形透视图的简便方法而特别赞赏。

在1604年首次使用“暗箱摄像机”一词之前,已经证实了许多其他名称:“暗箱云杉”,“粗云杉箱”,“暗室议会”和“暗箱蝗”。

没有镜头但有很小孔的暗箱摄影机有时被称为“针孔照相机”,尽管这通常是指使用胶卷或相纸的简单(自制)无镜头照相机。

物理解释
光线沿直线传播,并在被物体反射和部分吸收时发生变化,从而保留有关该物体表面的颜色和亮度的信息。点亮的物体会向各个方向反射光线。屏幕上足够小的开口只能让光线直接从另一侧的场景中的不同点传播,当这些光线聚集在与开口相对的表面上时,这些光线会形成该场景的图像。

人眼(以及其他动物(包括鸟类,鱼类,爬行动物等)的眼睛)的工作方式非常像带开口(瞳孔),双凸透镜和形成图像的表面(视网膜)的照相机暗箱。

原理
当物体根据物体自身的吸收,反射,扩散特性在各个方向反射光时,屏幕表面上的每个点都会接收到来自周围所有物体的光线;这些射线混合并结合在一起(加法合成)。屏幕显示为白色(或主要阴影点亮装饰)。

通过限制外部光线,使其从装饰发出的光线仅在暗室中的单个点进入,拦截此光线的屏幕将在其表面的每个精确点上仅接收从光线发出的光线。一条直线(几何光学原理)从装饰的单点开始,与壁孔相对。我们将在黑暗的房间外面看到装饰的图像反转(左/右)和反转(上/下),出现在屏幕上。

由于投影的图像是真实的,因为它是在屏幕上接收到的(无论观察者的眼睛是否出现):该仪器被称为“客观的”。

该原理从亚里斯多德(Aristotle)进行了描述,并在13世纪的作者(罗杰·培根(Roger Bacon),圣克劳德的威廉)中反复提及。

技术
摄像机遮盖设备由盒子,帐篷或房间组成,该盒子,帐篷或房间的一侧有一个小孔。来自外部场景的光穿过孔并撞击内部的表面,在该表面上复制,反转(因此上下颠倒)和反转(从左到右),但保留了颜色和透视图。

为了产生合理清晰的投影图像,光圈必须为距屏幕距离的1/100左右或更小。

随着针孔变小,图像变得更清晰,但是投影的图像变暗。但是,如果针孔太小,由于衍射,清晰度会变差。

实际上,相机遮挡物使用镜头而不是针孔(如在针孔相机中那样),因为它允许更大的光圈,在保持焦点的同时提供可用的亮度。

如果图像是在半透明的屏幕上捕获的,则可以从背面查看它,这样它就不再倒转(但仍然是上下颠倒)。

Related Post

使用反光镜可以投影出正面朝上的图像。投影也可以转向到水平表面(例如桌子)上。帐篷中的18世纪高架版本在帐篷顶部的一种潜望镜内使用了镜子。

盒式照相机暗箱通常具有一个成角度的镜子,可将直立的图像投射到放置在玻璃顶部的描图纸上。尽管从背面观看图像,但现在通过镜子将其反转。

结构体
摄像机遮盖物由一个不透光的盒子或房间组成,其中照明场景的光线通过一个狭窄的孔射向相对的后壁。在后墙上,有一个倒立且倒置的场景图像。图片模糊不清,只有将其足够暗才能看清楚。如果后壁是透明的,则还可以从外部查看图像(如果您提供足够的暗度),例如,使用不透明的布覆盖后壁的背面和观察者的头部。

运行
如果光线通过会聚透镜或不透光的空心体中的小孔落下,则会产生倒置和上下颠倒的图像,即外部空间的投影。右上方的示意图显示了两个光束从一个物体的两个点进入孔。边框的小直径将光束限制在较小的打开角度,并防止光束完全重叠。来自对象上部区域的光线落在投影表面的下边缘,来自下部区域的光线指向上方。物体的每个点在投影面上显示为圆盘。切片图像的叠加可创建无失真的图像。用数学方式表示,图像是物体的理想表示与孔径区域的卷积结果。

会聚透镜的成像几何
G表示物体的高度(=所考虑物体的实际尺寸),g物体的宽度(=物体与镜头的距离),b表示图像宽度(=从打孔的光盘到聚焦屏的距离),B表示图像高度(=在“聚焦”屏幕上创建的图像的高度),适用以下条件:

桶/克=桶/克

该方程式也从几何光学中称为第一透镜方程式。对于数学推导,请参考几何形状中的射线集。图像尺寸仅取决于距离,而不取决于光圈尺寸或孔尺寸。

应用
它以前被用作绘图的辅助工具。投影在纸上或其他支撑物上的图像可以作为在其上绘画的指南。随后,当发现感光材料时,深色相机变成了针孔相机(使用简单孔作为目标的针孔相机)。

这些摄像头受到确定开口直径的必要承诺的极大限制:足够小,以使图像具有可接受的清晰度;足够大,以使曝光时间不会太长。

暗相机的使用极大地推动了人们设计出产生永久性和自动图像的方法。它可以被认为是我们今天所知道的摄影的基础。

暗室与炼金术
暗室虽然是为满足画家和科学家的需求而创建的,但在远古时代被称为“魔盒”,并且与奇幻动物紧密相关:独角兽。已经发现了描述暗室的不同著作和素描,但是只有当“盒子”被独角兽的角刺穿时,洞和产生表征暗室的图像的效果才会发生。

自四世纪以来,魔术师和炼金术士研究与光和图像有关的现象。法塔·摩根娜(Fata Morgana)是法院的女巫,也是阿图罗(Arturo)的姐姐,嫉妒梅林(Merlin)的威信,设法窃取了魔术师的秘密以尝试使用它们,其中发现以下文字:«(…)魔术盒的眼睛将必须被麒麟角刺穿;否则,它将完全无效。(…)»这种信仰一直持续到十一世纪,并且据信独角兽因使用它们的角而被扑灭,以便如上所述地使用它们。在Merlin中,首次出现了对这种动物的提及,并参与了“学习图像的艺术”。

六世纪的炼金术士宗正邦也引用了另一种参考文献:«(…)为了获得森林和湖泊以及其他所有物体的精美复制品,必须有Ycung的独角兽-* Kuo(…)»。

阿卜杜勒·卡米尔(Abdel-el-Kamir)并没有将暗室描述为他的当代梅林。但是,它给出了如何制备光敏乳剂的方法。这是胶卷。直到十一世纪,与炼金术士阿多朱尔(Adojuhr)一起,首次使用深色相机(根据他的说法是魔法相机)时,才使用了极其灵敏的乳剂,这使他可以用镜头打印运动图像。

梅林和宗正榜对独角兽的寓言含糊不清;在阿多朱尔(Adojuhr)的动物中,情况恰恰相反,因为它对这种动物进行了详尽的描述。此外,它还指出了不同物种的号角对钻制魔术盒的“目标”的有用性。阿多茹尔(Adojuhr)的文字记录是:«(…)用独角兽角将其尖锐化,并在任何发光的表面上打一个小孔。他们将能够通过这个孔,压缩他们的本质,各种人,物体和地方,必须将它们仔细地存放在一个纸箱中,将它们永久保存,以便在有人需要时取出。他们(…)»。

这个魔盒的另一个功能是“捕获邪恶的灵魂”并找到一种消灭它们的方法,在炼金术士的表述中,可以更清楚地看到前一个。据信,有不同种类的独角兽,并且在魔术盒中每个独角兽都以不同的方式使用。

暗室秀
一些深色相机是作为旅游景点而建造的,但是越来越少的黑色相机被保留下来。可以在南非的Grahamstown,西班牙的Cadiz的Tavira塔,苏格兰的Dumfries和爱丁堡找到一些例子。

Share