Чтение онлайн

В 1279 г. англичанин Джон Пенхам высказал мысль, что камеру-обскуру можно использовать для наблюдений за движением Солнца. А это уже, пожалуй, первый случай, когда камеру-обскуру предлагалось применить в качестве оптического прибора для научных опытов. Кстати, Джон Пенхам был в то время архиепископом Кен-терберийским. Это говорит о том, что были священнослужители, в том числе и высокопоставленные, которые живо интересовались наукой и не без успеха проводили научные опыты.

Первым сделал детальное описание камеры-обскуры, сопроводив его чертежами, Леонардо да Винчи. Это описание сохранилось в рукописях гениального итальянца, которые были вывезены Наполеоном Бонапартом в качестве трофея во время Итальянского похода и затем в 1797 г. изданы в Париже. Интерес к камере-обскуре возник у Леонардо да Винчи в связи с изучением природы зрения. Пытаясь понять, каким образом на сетчатке глаза образуется изображение, он обращается за помощью к камере-обскуре, находя между нею и глазом много общего. Так, он советовал провести с камерой-обскурой «опыт, показывающий, как предметы посылают свои изображения, или подобия, пересекающиеся в глазу в водянистой влаге. Это станет ясно, когда сквозь маленькое круглое отверстие изображения освещенных предметов проникнут в очень темное помещение; тогда ты уловишь такие изображения на белую бумагу, расположенную внутри указанного помещения неподалеку от этого отверстия, и увидишь все вышеуказанные предметы на этой бумаге с их собственными очертаниями и красками, но они будут меньших размеров и перевернутыми по причине упомянутого пересечения. Такие изображения, если будут исходить от места, освещенного солнцем, покажутся словно нарисованными на этой бумаге, которая должна быть тончайшей и рассматриваться с обратной стороны, а названное отверстие должно быть сделано в маленькой, очень тонкой железной пластинке».

Описание камеры-обскуры можно также найти в работе другого итальянского ученого Цезаря Цезариано, которая была издана в 1521 г. в городе Комо.

Был знаком с камерой-обскурой и голландский математик Гемма Фризиус. Он не только описал камеру-обскуру, но и первым с ее помощью наблюдал в январе 1544 г. солнечное затмение. Тогда же, в середине XVI в., делаются первые попытки ее усовершенствовать. Так, итальянский физик и математик Жером Кардано, для того чтобы улучшить в камере-обскуре изображение, предложил в 1550 г. вставлять в отверстие линзу, а для наводки на резкость советовал сделать заднюю стенку камеры передвижной. Другой итальянец, Даниелло Бар-баро, в своей книге о перспективе, изданной в 1556 г., наряду с предложением пользоваться линзой указал, что, диафрагмируя эту линзу, можно добиться улучшения качества изображения. О подобном усовершенствовании камеры-обскуры писал также еще один итальянский ученый XVI в., Джованни Батиста Бенедетти, в книге, вышедшей в 1585 г. в Турине. Большое неудобство представляло перевернутое изображение. Чтобы избавиться от этого недостатка, Игназио Данти предложил в 1573 г. крепить к камере-обскуре зеркало, которое вторично переворачивало изображение.

Тем не менее долгое время изобретателем камеры-обскуры считался итальянский физик Джованни Батиста делла Порта. Почему же так случилось? Чтобы ответить на вопрос, необходимо хотя бы вкратце познакомиться с биографией этого замечательного ученого средневековья.

Родился Порта в Неаполе (относительно года его рождения между биографами ученого нет единого мнения, называются различные даты - 1538, 1540, 1545 гг.) и получил блестящее по тем временам образование. В молодости он много и с пользой путешествовал, причем не только по Италии, но и по многим странам Европы.

Попав в какой-либо город, Порта всегда преследовал две цели: провести побольше времени в местной библиотеке и встретиться с тамошними учеными. Вскоре Порта становится одним из самых образованных людей своего времени. Взяв себе в помощники родного брата, он приступил к практическим научным опытам. Его интересуют многие вопросы физики, в том числе и оптики. Имя Порта становится известным, и многие научные общества избирают его своим членом. Из-под его пера выходит ряд книг, касающихся самых различных областей человеческих знаний.

В 1560 г. Порта издает свой главный труд - книгу в четырех томах под названием «Натуральная магия», ставшую своего рода научной энциклопедией для многих последующих поколений ученых. О необыкновенной популярности этой книги можно судить хотя бы по тому, что только при жизни автора она издавалась 20 раз и была переведена на несколько европейских языков. Один из разделов книги был посвящен камере-обскуре. Порта, между прочим, писал, что знает «секрет, который намерен хранить», того, как можно повысить качество изображения в камере-обскуре при помощи линзы, ни словом при этом не обмолвившись о том, откуда он почерпнул эти сведения. А почерпнул он их, вероятнее всего, из книги Цезаря Цезариано, которая также была хорошо известна в научных кругах того времени. Широкое распространение «Натуральной магии» и ее необыкновенная популярность сделали свое дело - еще при жизни Порта стал считаться изобретателем камеры-обскуры. В немалой степени этому способствовали и высказывания некоторых авторитетных ученых, которые были знакомы с «Натуральной магией» Порта, но не знали предшествующих изданий и рукописей, в которых говорилось о камере-обскуре. Так, например, в 1604 г. Иоганн Кеплер писал, что сведения о камере-обскуре он почерпнул из книги Порта. О том, что Порта является изобретателем камеры-обскуры, шла речь в статье «Камера-обскура» из знаменитой «Энциклопедии» Дидро и Д'Аламбера. То же самое утверждал и автор-составитель известного в XVIII в. учебника физики аббат Ж. А. Нолле. Но, пожалуй, больше всех способствовал распространению и упрочению этого ошибочного мнения известный французский физик и астроном Д. Ф. Араго. Выступая 19 августа 1839 г. в Парижской Академии наук с сообщением об изобретении дагеротипии, он назвал Порта единственным, кто был причастен к изобретению камеры-обскуры. С той поры, благодаря огромному авторитету Араго, во всех книгах по истории фотографии Порта называется изобретателем камеры-обскуры. И только значительно позже историки науки и техники исправили эту ошибку.

До XVII в. все камеры-обскуры были стационарными, так как представляли собой обыкновенные затемненные комнаты, в которых можно было вести астрономические наблюдения, как это делали Пенхам и Фризиус, проводить оптические опыты (Леонардо да Винчи и Цезариано) или обводить изображение углем или мелом на бумаге, как это советовали делать Барбаро и Порта. Кардано же предполагал использовать камеру-обскуру в качестве вспомогательного технического средства при постановке развлекательных зрелищ и показе всевозможных чудес. Тем не менее такие камеры-обскуры из-за своей неподвижности не находили должного распространения и являлись большой редкостью.

В XVII в. появляются первые переносные камеры-обскуры. Несмотря на то что они были довольно тяжелыми и громоздкими (наблюдатель все еще помещался внутри), такие камеры стали находить уже более широкое применение. Этим камера-обскура во многом обязана Кеплеру, много сделавшему для ее усовершенствования. Камера-обскура, которой пользовался Кеплер, представляла собой специальную палатку, которая вращалась, давая возможность вести круговой обзор неба или горизонта. В 1600 г. Кеплер начал применять свою камеру-обскуру для наблюдения за движением Солнца, а в 1607 г. он наблюдал с ее помощью прохождение Меркурием солнечного диска. Кеплер как конструктор камер-обскур был настолько авторитетным, что к нему за советом обращались не только ученые, но и художники. Так, в архиве АН СССР хранится письмо тирольского художника М. Штольце, в котором тот просит Кеплера высказать свое мнение о камере-обскуре, сконструированной автором письма для зарисовок с натуры.

Описание камеры-обскуры можно найти в книге Афанасия Кирхера «Великое искусство света и тени» (1671 г.). Там же дается совет, как использовать камеру-обскуру в качестве приспособления для зарисовок с натуры или «волшебного фонаря» (другими словами, проекционного аппарата). Последний совет существенно расширял ее возможности.

Переносная камера-обскура для зарисовок ландшафта. Со старинной гравюры

Между тем работы по усовершенствованию камеры-обскуры продолжались. В 1655 г. появилась первая компактная камера-обскура, которую сконструировал Роберт Бойль. В 1680 г. оригинальную конструкцию камеры-обскуры, напоминающую своим внешним видом современный артиллерийский снаряд, описал Роберт Хук. Камеру-обскуру с зеркалом, которое располагалось в верхней ее части и служило для отражения идущих от рассматриваемых предметов лучей, что позволяло получать прямое изображение, описал в 1685 г. немецкий монах из Вюрцбурга Зан. Одна из многочисленных конструкций разборных камер-обскур принадлежала уже известному нам французскому физику Ж- А. Нолле. Его камера представляла собой четырехгранную пирамиду, состоящую из четырех реек, которые соединялись вверху муфтой, а снизу крепились по углам квадратной рамы. Все это устройство обтягивалось черной светонепроницаемой материей. В муфте помещалась линза. Через нее изображение, улавливаемое подвижным зеркалом, попадало на основание пирамиды, где помещался лист белой бумаги или картона. Камеры-обскуры, подобные этой, сравнительно легкие и удобные для транспортировки, имели широкое распространение в XVIII и начале XIX в. В 1812 г. английский физик У. Волластон заменил в камере-обскуре двояковыпуклую линзу менисковой, снабженной диафрагмой. Этим он добился заметного улучшения резкости по краям изображения.

Первоначально камерой-обскурой пользовались исключительно ученые - оптики и астрономы - для научных опытов и наблюдений. Однако вскоре эта монополия была нарушена, и камера-обскура из инструмента ученых постепенно превратилась в инструмент художников - живописцев, рисовальщиков, граверов, декораторов, - найдя в этом свое истинное призвание. В свою очередь, фиксация с помощью угля или карандаша светового изображения, возникающего в камере-обскуре, натолкнула изобретателей на мысль о химической фиксации этого изображения, что привело в конце концов к изобретению фотографии. Таким образом, стремление художников «механизировать» и ускорить процесс рисования явилось тем толчком, который привел впоследствии к открытию фотографии.

С давних пор художники задумывались над тем, как упростить и облегчить свой далеко не легкий труд. С этой целью они изобретали всевозможные приспособления. Так, еще известный итальянский архитектор XV в. Леон Батиста Альберти предложил одно из таких приспособлений, состоящее из рамы с натянутой на нее прозрачной белой тканью или калькой, через которые была видна натура. Художнику лишь оставалось обвести углем на ткани или кальке контуры видимого на них изображения, после чего этот рисунок переводили на картон или полотно. Завесой - так называлось это приспособление - могла также служить рама с натянутыми нитями, которые образовывали на ней определенное количество клеток. Перед художником лежал лист бумаги (картон, полотно), расчерченный на такое же количество клеток. Глядя на натуру сквозь такую раму, художнику, даже малоопытному, не составляло особого труда сделать довольно точный рисунок с натуры.

Великий немецкий художник Альбрехт Дюрер усовершенствовал завесу Альберти. Он укрепил перед ней

на уровне глаз неподвижный визир в виде небольшого колечка, через которое художник смотрел сквозь завесу из клеток на натуру. Благодаря тому что точка, из которой художник смотрел, была постоянной и неподвижной, рисунок получался особенно точным.

В начале XVII в. был изобретен пантограф - инструмент удивительно простой и в то же время незаменимый при копировании (с увеличением или уменьшением) рисунков, позволявший делать это быстро и точно. В 1642 г. Ж. Дюбрейль в своей книге «Практический учебник перспективы», изданной в Париже, описал такую машину, которая «поможет… не прибегая ни к компасу, ни к линейке… получать правильную перспективу как зданий, так садов и пейзажей». А в книге Керубена «Совершенное видение», которая увидела свет в 1667 г., говорится об изобретенной автором машине «для рисования издалека при помощи диоптрического окуляра».