Úvodní obrázek

priesnitz.cz

Historie dírkové komory

Projdeme si stručné shrnutí milníků a jmen v obejvování tohoto zajímavého a jednoduchého fyzikálníh jevu. Na závěr se podíváme, kde se dírková komora využívá dnes a kde se s ní i my můžeme setkat.
K dispozici jsou také odkazy na zahraniční články.

Dírky a světlo

Dá se velmi těžko říct, kdy se poprvé objevil princip dírkové komory. Teoreticky je tu od nepaměti, tedy aspoň po tak dlouhou dobu, po kterou existuje světlo. K jeho vzniku stačil zdroj světla a nějaká překážka s otvorem, přes kterou mohlo světlo procházet. Stejný úkaz můžeme občas vidět například v hustém lese, kde se na zemi objevují pravidelná světlá kolečka (promítnuté obrazy slunce), i když mezery mezi listy nemají skoro nikdy pravidelný kulatý tvar.


Obr. 1 - Zatmění Slunce v roce 1994, promítnuté na asfalt přes malé mezery mezi listovím stromu

Informace o tom, že se světlo šíří lineárně, tedy po přímkách, jsou velmi staré. Z doby před naším letopočtem se dochovaly dva známé zápisy, dokazující, že se lidé tímto jevem zabývali.

První z nich pochází už z 5. století př. nl. Čínský filozof Mo Ti (Mo Tsu) popsal průchod světla dírkou do tmavé místnosti. Všiml si také, že se obraz vykresluje obráceně - světlo odražené od horního okraje předmětu se na stínítku ukáže dole. Byl tímto jevem tak uchvácen, že jej nazval "poklad ztemnělé místnosti".

Na našem kontinentu se začal dírkou jako první zabývat Aristoteles (4. stol. př. nl). Ten zjistil, že při průchodu denního světla malou dírkou pravoúhlého tvaru vzniká na stínítku světelné kolečko (obraz Slunce). V souvislosti s tímto jevem zkoumá také další vlastnosti, které vykazuje světlo, procházející přes dírky různých tvarů. Nedaří se mu ale nalézt odpověď, proč nemá vykreslený obraz stejný tvar, jako dírka, kterou prochází.

Po Aristotelovi neznáme už nikoho, kdo se před začátkem našeho letopočtu zabýval tímto zvláštním jevem. Musíme tedy zabrousit do mnohem mladších časů, kdy se malé dírce v tenké destičce začalo dostávat více pozornosti praktického uplatnění.

V 10. století experimentoval s dírkou arabský fyzik Alhazen (Ibn al-Haytham). Postavil do řady 3 svíčky a sledoval na stínítku jejich obraz, vytvořený přes desku s dírkou. Postupným zakrýváním svíček potom odvodil že světlo se šíří lineárně (v rovných paprscích). Kromě toho také popsal možnost pozorování Slunce pomocí dirkového obrazu, aniž by při tom došlo k poškození očí.

Na počátku 14. století využil možnosti pozorovat zářící předměty pouze jako obraz židovský rabín Levi ben Geršon. Pomocí dírky v destičce se mu podařilo přibližně určit průměr Slunce.

Samozřejmě se dírkovou komorou zabýval také všeuměl Leonardo da Vinci. Ten se zmiňuje o formování převráceného vnějšího obrazu v zatemněné místnosti. S dírkovou komorou a promítáním prováděl spoustu pokusů, o kterých si vedl zápisky. Mimo jiné v nich také uvádí: "Když paprsky osvícených objektů projdou malou dírkou do velmi temné místnosti, uvidíme na stěně všechny ty objekty v jejich přirozených barvách a tvarech. Kdo by si pomyslel, že tak malý otvor v sobě ukrývá obraz celého vesmíru."

Malý otvor s úžasnými vlastnostmi se také dočkal uměleckého uplětnění. V roce 1475 dal italský astronom a matematik Paolo Toscanelli umístit do okna katedrály ve Florencii bronzový kroužek, který za slunných dnů promítá obraz Slunce na podlahu. Vytvořil tak první "veřejnou" cameru obscuru. Tento úkaz je možné v katedrále vidět i dnes.

V historii se ale dírková komora neuplatnila jenom jako hříčka se světlem. V roce 1580 papežští asronomové využili obrazu slunce promítaného přes dírku k tomu, aby dokázali papeži Řehoři XII, že jarní rovnodennost nepadá na 11. ale na 21. března. O dva roky později papež skutečně datum rovnodennosti změnil a dal tak vzniknout novému Gregoriánskému kalendáři, kterým se řídíme dodnes.

Jako první teoreticky popsal a nakreslil dírkovou komoru holandský astronom Gemma Firsius v knize 'Radio Astronomica et Geometrica. Jako vynálezce se ale mylně uvádí neapolský vědec Giovanni Batista della Porta, který zveřejnil podobný nákres ve své publikaci 'Magia Naturalis' o 13 let později, v roce 1558. Název 'camera obscura' potom jako první vyslovil Johanes Kepler a používá se dodnes.


Obr. 2 - První nákres camery obscury (Gemma Frisius)

Od této doby zažily camery obscury období velkého rozšíření. Byly růzvě vylepšovány, zmenšovaly se na velikost ve které se daly přenášet a byly vylepšeny zasazením konvexních spojitých čoček. Staly se jak zajímavostí, tak i oporou umělců a malířů, kteří si jejich pomocí promítali obraz scény a pak ho překreslovali na plátno.


Obr. 3 - Přenosná camera obscura

Nezůstalo ale jenom u malých krabiček. Začaly se budovat malé domky s otvorem ve stěně, které sloužily jako turistická atrakce. Nám nejbližší dochované místo s velkou camerou obscurou se nachází v Německu na Přemyslovském hradě Oybín. Za pozornost stojí také jediná 360°camera obscura na řeckém ostrově Aegia(Perdika).


Obr. 4 - Kolorovaná fotografie camery obscury na Oybíně

Konečně první fotky

I přes stavění velkých místností se časem tato zábava omrzela. Nač chodit do místnosti a pozorovat stále ten stejný obraz? A když cameru obsuru zmenšíme tak, že se dá přenést, nemůžeme si zase vlézt dovnitř a pozorovat promítnutou krajinu.

Nápad, jak to změnit, dostal francouz Jacques Louis Mande Daquerre. Uvažoval, že by se dal do dírkové komory vložit nějaký světlocitlivý materiál, na který by se obraz zapsal. To se podařilo dalšímu francouzskému vědci - amatérovi, Josephu NicOphore Niepcemu. Jeho tzv. "heliografy" ale nevydržely moc dlouho a tak se začaly hledat cesty, jak obraz ustálit, aby nezmizel. Na metodu, jak fotografii zafixovat, nakonec přišel astronom Sir John Hershel v roce 1839 a položil tak základy dnešní fotografie.

Dírkovou fotografii následně velmi proslavil skotský vědec Sir David Brewster, který dal vzniknout anglickému názvu pin-hole". Od této doby se tedy používá název pinhole camera, česky dírková komora.

Po roce 1850 se vyrojilo spoustu článků, popisující nejrůznější dírkové komory. Velmi rychle začalo nahrazování direk jednoduchými objektivy a spojnými čočkami. Velký vliv na rozšíření dírkových komor měli hlavně malíři. Těm se líbilo nedokonalé a specifické zobrazení i za cenu menší ostrosti a kvality oproti objektivu a zakládají dokonce "školu", označovanou jako pictorialis. Po roce 1890 se začaly dírkové komory masově rozšiřovat a jenom v Londýně jich v roce 1892 bylo prodáno 4000 kusů.

Kvůli hromadné výrobě klasických fotoaparátů s čočkami ve 20. století spousta lidí opouští dírkovou fotografii a ta velmi brzy v nevědeckém sektoru zaniká. V univerzitním a vědeckém povědomí se naopak začíná využívat stále víc a to k fotografování a monitorování jevů, u nichž nelze použít klasický objektiv.


Obr. 5 - PIXIE je multidírková komora, používaná NASA na orbitě
k rentgenovému snímání ionosféry nad zemskmi póly

V poslední době se dírková komora opět začíná používat a nachází si své příznivce. Neostré snímky se zajímavou atmosférou a netradičním rektilineárním zobrazením si začínají dobývat místo vedle technicky čistých fotek moderních digitálních fotoaparátů.


Obr. 6 - Moderní dírková komora od firmy 8banners

Odkazy

Jon Grepstad pinhole photography (EN) - historie dírkové komory, obrázky, návody (zde uveřejněná historie je ořezaný a upravený překlad z těchto stránek)
Alternative Photography (EN) - historie dírkové komory by Anita Chernewski
Wikipedie (EN)
Camera obscura na Oybíně (DE, PDF)
360° camera obscura v Řecku (EN) - camera obscura na řeckém ostrově Aegina (jinak Perdika) s unikátním rozhledem 360°
PIXIE (EN) - stránky projektu PIXIE, družice která fotí pomocí dírkové komory

Pokud mi chcete napsat k tomuto článku, klikněte zde.