A kísérlet célkitűzései: A fényképező ősének, a camera obscura működési elvének megbeszélése, elkészítése és az általa létrehozott kép tulajdonságainak vizsgálata. Eszközszükséglet: foto karton, pauszpapír pauszpapír ragasztó, olló, vonalzó Optikai tanulói készlet A kísérlet elméleti háttere A valóság hű megörökítése (leképezése) az emberiség ősi álmainak egyike. A camera obscura fényképezésre használható sötétkamra, lényegében doboz, amelynek az egyik oldalán kis nyílás van. A jelenség igen régóta ismert. Egy elsötétített szobában, ha szerencsénk van, a redőny (esetleg a függöny) egy nyílásán keresztül a kinti, erősen megvilágított látvány megjelenhet a szemközti falon fordított állásban. Akinek volt már ilyen vagy hasonló tapasztalata, nem felejti el a különös élményt. A camera obscura ( sötétkamra ) jelenséget valószínűleg Kínában a Kr. e. IV. században fedezték fel. A lyukkamera elvén működő asztronómiai megfigyelésekről már Arisztotelész is említést tesz (Kr. e. IV. század). A jelenség első jelentős említése Ibn Al Hathaim (Alhazen) arab természettudósnál található meg, aki Az elsötétítés alakjáról című művében a nap- és holdfogyatkozással kapcsolatban említette a camera obscurában fordítottan megjelenő képet 1038- ban (1. ábra). 1. ábra 2. ábra 1. oldal
A camera obscura a reneszánszban élte első virágkorát. Giovanni Battista della Porta nápolyi tudós volt az, aki a festészetben segédeszközként való alkalmazását először leírta 1588-ban Magiae Naturalis című művében (a lencse szerepét az élesebb kép nyerésében is ő fedezte fel). Összefoglalta a lyukkameráról, illetve annak használatáról akkor tudható valamennyi információt. Sokáig ezért őt tekintették a lyukkamera feltalálójának. A nápolyi tudós egy teljes színdarabot, egy vadászjelenetet mutatott be oly módon, hogy a napfényben felállított színpadon kosztümös szereplők, állatbőrbe bújtatott gyerekek mozogtak, a sötét szobában ülő közönség pedig falra vetülő képüket látta és a kísérőzenét hallotta. Kepler nemcsak a csillagászatban és a matematikában, hanem a földmérésben is tevékenykedett, mint tájmatematikus (3. ábra). Térképezési munkái során sötét ponyvából készült sátrat használt. A ponyva oldalán vágott nyíláson át a táj képe bevetítődött a sátor belsejében elhelyezett rajztáblára. Kepler ezzel a berendezéssel egészítette ki rajztudását. A XVII. századtól alakult ki a lyukkamera egyre kisebb hordozható változata. Lencséket, tükröket vagy prizmákat helyeztek el benne és lapra vetítették ki a képet. A doboz hátsó falára matt (csiszolt) üvegfelület került, arra (illetve a papírra) rajzolták át a megjelent látványt. 3. ábra 4. ábra A festők közül jó néhányan használták ezt a segédeszközt (pl. Canaletto). A tükörreflexes kamerák (a mai fényképezőgépek) egyféle ősét Johann Zahn találta fel 1688-ban. A különös camera obscurában lencsén át jutott be a fény, majd tükörről egy vízszintesen elhelyezett homályos (matt) üvegre verődött, és az arra helyezett áttetsző papíron át lehetett meg-, illetve átrajzolni a megjelent képet. A tornyokban, pavilonokban működő nyilvános camera obscurák a városi polgárok szórakoztatását is szolgálták, hétköznapi (képi) tapasztalataiktól (is) eltérő élményt kaphattak. Ilyen szerkezetek találhatók pl. az edinburgh-i kastélyban, a Párma melletti Castell Fontanellóban és Egerben, ahol Hell Miksának az 1770-es években épített camera obscurája, panorámavetítője ma is megtekinthető (az egri líceum csillagvizsgálója, az ún. Spekula). 2. oldal
Működési elve Működése a fény egyenes vonalú terjedésén alapszik. Ha teljesen besötétítünk egy szobát és csak egy kis lyukon keresztül engedünk be fényt, a szemközti falra vetítődik a külvilág fordított állású, és oldal fordított színes képe. Ugyanezen az elven fényképezőgép is készíthető. Bármilyen üreges test alkalmas kamera-alapnak, egy megfelelő átmérővel rendelkező szabályos lyukat kell készíteni, és fényérzékeny felületet kell a kamerába helyezni. Ha a lyukkamera nyílásába lencsét helyezünk, a képminősége javul, viszont a mélységélessége lecsökken. A lyuk átmérőjének csökkentésével a kép általános élessége növelhető. A szűkebb nyílás természetesen sötétebb képet eredményez. 1. feladat Készíts camera obscurát! A foto kartonból készíts egy olyan dobozt, melynek az egyik oldala hiányzik! Erre a hiányzó oldalra pauszpapírt kell ragasztani, melyen a kameránk által létrehozott kép látható. 5. ábra Az 5. ábrán látható méretezés alapján készítsd el a doboz kiterített vázát! A szürke fülek az összeragasztást segítik, ezek szélessége 0,5 cm. Vágd ki a doboz alaprajzát és a vonalak mentén (vonalzó segítségével) az ollóval karcold meg a papírt! (Így könnyebben meghajtogathatod a dobozt.) Mielőtt összeragasztanád a dobozt, a négyzet alakú oldal közepére a gombostű segítségével szúrj egy ki lyukat! Ragaszd össze a dobozt! Ha elkészültél, akkor nézz bele, figyeld meg, hogy hol jut fény a dobozodba! 3. oldal
Ha nem jól illesztetted össze az oldalakat, akkor a sarkokon is bejuthat a fény. Ezt szigetelő szalag segítségével befedheted. Ezek után készítsd el a kamerád képernyőjét! Ennek méretezését a 6. ábrán láthatod. 6. ábra A pauszpapírra készítsd el a 6. ábra szerinti rajzot! Itt a ragasztást segítő (szürkével jelölt) fülek 1 cm szélességűek. Ragaszd fel ezt a kamerádra! 2. feladat Vizsgáld meg, hogy a kamerád milyen képet hoz létre. Az optikai padra felszerelt fényforrást kapcsold be. Irányítsd a kamerádat a fényforrás felé. Milyen képet látsz?... Közelítsd a kamerát a fényforráshoz. Hogyan változik a kép nagysága? Mi lehet ennek az oka? Készíts rajzot a kamerád képalkotásáról! Segít, ha újra megnézed az 1 és 2. ábrát! 4. oldal
Mivel kellene még kiegészíteni a kamerát, hogy fényképezésre alkalmas legyen?... 5. oldal