Din timpuri străvechi şi până astăzi, la baza tuturor ştiinţelor, a tuturor descoperirilor mai mari sau mai mici, se află observarea fenomenelor naturale, urmată de o imitaţie inteligentă a acestora. Nevoia, spiritul practic, curiozitatea, l-au îndemnat pe om să imite, să repete, să reporducă fenomenele observate în alte condiţii, cu mijloace la îndemâna lui, în ajutorul lui. Nu se ştie când şi unde s-a zărit pentru prima oară jocul unor forme curioase pe un perete. Desigur trebuie să fi fost într-o ţară caldă, scăldată de lumina puternică a soarelui. Pentru a se feri de arşiţă, oamenii acopereau ferestrele şi uşile cu ceea ce astăzi s-ar numi perdele groase, pentru ca înăuntrul încăperilor să domnească umbra deasă şi răcoroasă. Dar iată că se întâmplă să fi rămas o mică crăpătură printre perdele. Şi se mai întâmplă ca cineva să treacă pe uliţă. Stupoare! Pe peretele opus crăpăturii se vede omul trecând, dar cu capul în jos! Prima aplicaţie practică a acestuia a fost urmărirea eclipselor solare şi referiri în acest context se cunosc de prin anul 500 î.e.n. în îndepărtata Chină la Mo Tzu şi în Grecia antică la Aristotel (384 –322 î.e.n.). totuşi, prima menţiune scrisă despre acest fenomen cunoscută până în ziua de azi, se găseşte în lucrările cărturarului arab Ibn Al Haitan (956 – 1038), Alhazen în versiunea latină. Din textul lui reiese că fenomenul era cunoscut şi destul de răspândit în lumea cărturarilor din acea vreme. După această dată referirile şi descrierile a ceea ce a început să se numească “camera obscură”, au devenit din ce în ce mai frecvente. Fizicianul şi profesorul de matematici din Milano, Girolamo Cardano (1501 – 1576), introduce în gaură o “rotunjime făcută din sticlă” o lentilă conveză – obţinând o imagine mult mai luminoasă şi mia clară. Urmează alte ameliorări, cum ar fi cea a lui Daniel Barbaro care propune în 1568 acoperirea marginilor lentilei, lăsând numai o gaură mică la mijloc – diafragma de azi – pentru obţinerea unor imagini mai clare. În 1573 Igantio Danti recomandă utilizarea unei oglinzi concave pentru redresarea imaginii şi în 1585 Giovani Battista Benedetti sugerează adoptarea unei lentile biconvexe.
Dar toate aceste cunoştinţe nu circulau decât în lumea restrânsă a fizicienilor, astronomilor şi matematicienilor. Cel care le-a dat o mare răspândire a fost omul de ştiinţă Giovani Battista Porta (1538 – 1615). Bogăţia informaţiilor date de Porta şi talentul lui de a îmbina date ştiinţifice cu sfaturi practice şi aplicaţii distractive (în cartea sa “Magiae naturalis”, tradusă în principalele limbi europene şi în arabă, retipărită în nenumărate ediţii) au contribuit ca în mare măsură “camera obscură” să devină cunoscută publicului obişnuit.
Din descrierile de până acum reiese că într-adevăr “camera obscură” era o cameră, o odaie într-o clădire şi că imaginea putea fi văzută numai de cei care se aflau în încăpere. Cu timpul, mai ales pentru realizarea unor lucrări topografice, camera obscură devine mai mică, portabilă, putând fi instalată chiar şi într-un cort. Ne-a rămas o interesantă relatare, datorată lui Sir Henry Wattson, în care este descris cortul folosit de vestitul astronom german Johann Kepler (1571 – 1630) pentru a desena cu o mare precizie în toate detaliile un peisaj panoramic. Cu ajutorul unui telescop, imaginea era proiectată pe o hârtie şi Kepler, ghemuit în cortul întunecos, o reproducea desenând toate formele. Apoi cortul era învârtit ca o moară de vânt, în jurul axului şi operaţia era reluată până când se completa turul de orizont.
Dar micşorarea şi portabilitatea camerei obscure merg şi mai departe. Influenţat de povestirile unui călător care văzuse în Spania cutii atât de mici încât puteau fi purtate sub o pelerină, învăţatul iezuit din Würzburg, Kaspar Schott (1608 – 1666), publică în a sa “Magia optică” (1657), prima descriere a unei mici camere obscure formată din două cutii, dintre care una puţin mai mică putea să culiseze în cealată pentru obţinerea clarităţii. Imaginea formată de un tub ajustabil care conţinea două lentile convexe putea fi văzută din exterior printr-o gaură, astfel că nu mai era nevoie ca cineva să intre în camera obscură.
Astefl de camere obscure din ce în ce mai mici, la care imaginea era văzută din afară, sunt semnalate din ce în ce mai des în diferite ţări. Interesant este faptul că matematicianul francez Pierre Hérigone, în cursul său editat în 1642 la Paris, descrie un “pocal magic” cu care gazda putea să-şi urmărească musafirii fără ca aceştia să observe ceva. Razele de lumină intrau printr-o lentilă convexă în piciorul pocalului, erau deviate de o oglindă fixată la 45° şi imaginea se forma pe suprafaţa vinului alb şi tulbure. Aflăm astfel despre aplicarea încă din mijlocul secolului al XVII lea a pricipiului aparatelor reflex din ziua de azi. Cel mai asiduu inovator şi constructor de camere obscure cu şi fără oglindă pare să fi fost călugărul Johann Zahn din Würzburg care într-o carte a sa din anul 1685 prezintă desene şi schiţe de tipuri diferite şi este primul care propune utilizarea geamului mat pentru formarea imaginii. Helmut Gernsheim, un ilustru cercetător al istoriei fotografice, scrie următoarele în careta sa “The history of photography”: “ca mărime şi construcţie, aparatele lui Zahn sunt prototipuri ale aparatelor cutie şi reflex din secolul al XIX lea. Este într-adevăr remarcabil că nici un progres n-a fost realizat până la mijlocul secolului XIX:în 1685 aparatul a fost gata şi aştepta (apariţia) fotografiei”.
Camerele obscure de cele mai diferite construcţii şi mărimi, chiar şi în stil rococo erau foarte răspândite şi utilizate în topografie în scopuri civile şi militare, în reproduceri exacte de desene, hărţi şi gravuri la scări diferite, chiar şi în medicină pentru desene anatomice cât mai precise.
Iată deci că la mijlocul secolului XVIII “aparatul”era foarte cunoscut şi răspândit. El avea aproape toate componentele esenţiale: obiective din ce în ce mai evoluate şi de diferite distanţe focale, oglindă montată la 45 ° pentru reflex, posibilitatea de reglare a clarităţii, geam mat din sticlă fină pentru redarea cât mai acurată a imaginii. Au existat şi tendinţe de “miniaturizare”, astfel că unele camere obscure puteau fi montate în pahare, cărţi, bastoane sau chiar în broşe. Nu mai era de făcut decât un pas: permanentizarea imaginii, prinderea ei în capcana unor procese chimice.
· Principalele părţi componente
Schematic, orice aparat fotografic este alcătuit din următoarele componente: corpul aparatului, magazia cu sistemul de antrenare a peliculei fotosensibile, obiectivul, sistemul de obturare şi vizorul. Corpul aparatului fotografic este format din camera obscură pe care sunt fixate obiectivul, vizorul şi alte accesorii. Camera obscură poate fi de tip rigid sau extensibil, cu burduf.
Fiecare model constructiv a fost impus de formatul imaginii negative sau de cel al dimensiunii aparatului. Din punct de vedere geometric, imaginea fotografică dată de obiectiv este de formă circulară, din care, prin decupajul ramei apratului fotografic sau a celui de mărit în laborator, se obţine formatul dorit: pătrat, cu raportul laturilor 1/1 sau dreptunghiular cu raportul 2/3.
De cele mai multe ori mărimea formatului clişeului determină şi dimensiunile aparetului fotografic.
Magazia cuprinde sistemul de inmagazinare şi de transport al materialului fotosensibil, format dintr-o serie de piese şi dispozitive de mare importanţă ăertru bună funcţionare a aparatului. Magazia poate fi solidareă cu carcasa aparatului sau ataşabilă când este denumită casetă. Casetele au rolul de a proteja emulsia materialuluji fotosensibil împotriva luminii şi sunt realizate în două variante: pentru plăci fotografice şi pentru planfilme, rolfilme, etc. Casetele pentru plăci nu se pot încărcă decât la întuneric, pe când acelea pentru plan filme, rol filme sau filme înguste de cinematograf, se pot încărca şi la lumina zilei, ele având ambalaje protectoare. Pentru unele tipuri de aparate fotografice se furnizează casete speciale, etanşe, care se pot schimba între ele în orice moment, chiar la lumina zilei. Dispozitivul de transport, asociat la aparatele moderne şi cu armarea orburatorului, cuprinde canalul filmului, placa presoare şi rolele sau tamburele dinţate, care asigură avansarea filmului.
Aparatele de fotografiat la care magazia este solidară cu carcasa au fie o fereastră contor, fie un disc numerotat care indică numărul imaginii trase, precum şi felul materialului fotosensibil.
Obiectivul reprezintă un sistem optic deosebit de complex, constituit din mai multe elemente de bază numite lentile. O lentilă este on corp de sticlă optică limitat de două suprafeţe sferice .
Întrucât cu o singură lentilă nu se poate obţine o imagine de calitate, datorită unor defecte ale acestora numite aberaţii (astigmatism, aberaţie cromatică, aberaţie de sfericitate, distorsiune, comă, curbura imaginii), s-a ajuns la concluzia că un obiectiv trebuie să fie format din mai multe lentile, care să reprezinte ăn final echivalentul unei lentile convergente groase. Formarea imaginii printr-o asemenea lentilă este prezentată în figură.
În scopul îmbunătăţirii calităţii imaginii, majoritatea obiectivelor sunt formate din 4-10 lentile, dintre care unele dintre ele sunt lipite cu o răşină transparentă numiotă “balsam de Canada “. Obiectivele moderne sunt acoperite acum cu unul sau mai multe straturi antireflectante, ceea ce le conferă datorită unor fenomene de interferenţă o culoare albăstruie-roşiatică. Acest tratament împiedică producerea reflexelor pe interfaţa lentilelor, fără a dăuna în cazul în care se fotografiază pe materilal sensibil în culori.
Există o mare varietate de obiective, prezentate sud diferite denumiri comerciale.Important este gradul de corejare a aberaţiilor lor. În funcţie de caracteristicile lor specifice putem menţiona: obiectivul acromat, aplanat, anastigmat, etc., fiecare creat pentru anumite scopuri (portret, peisaj..).
De multe ori pe montura obiectivului sunt indicate luminozitatea şi distanţa focală.
Luminozitatea, indicată de primul grup de cifre, arată capacitatea maximă a unui obiectiv de lumina materialul fotosensibil (pelicula).
Aceasta depinde în principal de mărimea deschiderii utile a diafragmei şi de distanţa focală F. De exemplu, dacă deschiderea utilă este de 25mm, iar distanşa focală este de 50mm, atunci luminozitatea =25/50=1:2 sau mai simplu 2.
Distanţa focală sau lungimea focală a obiectivului reprezintă cea mai mică distanţă între lentilă şi planul emulsiei fotosensibile la care se obţine clar imaginea unui obiect situat la infinit. Ea este aproximativ egală cu lungimea diagonalei imaginii pentru cazul obiectivului numit normal. De distanţa focală a obiectivului depinde mărimea elementelor din imagine. De exemplu obiectivele cu distanţe focale scurte (superangulare ) redau elementele la o scară mică în raport cu obiectivul normal.
Important este faptul că, cu cât distanţa focală este mai lungă (80-1000mm), cu atât scade unghiul vizual al imaginii cât şi profunzimea adică intervalul în care apare clar imaginea obiectelor aflate de o parte şi de alta a distanţei pentru care a fost reglat obiectivul.
-Sistemul de obturare (obturatorul) are rolul de a doza durata iluminării stratului fotosensibil îbn timpul fotografierii.
Diafragma ( blanda) este dispozitivul destinat dozării cantităţii de lumină care intră în aparat , întocmai ca robinetul unei conducte de apă. Ea limitează deschiderea relativă a obiectivului, aceasta fiind indicată pe montura lui sub forma unui şir de numere , ca de exemplu: 1; 1,4; 2: 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32; 45; 64.
Aceasta este scara internaţională pentru indicii diafragmei; trecerea de la o treaptă la alta se obţine prin multiplicarea cu √2=1,41; de pildă 4×1,41=5,6. O traptă admite de două ori mai multă lumină faţă de treapta următoare şi pe jumătate faţă de cea precedentă. Cu alte cuvinte, dacă se utilizează diafragma 5,6, cu un timp de expunere de 1/100 s, pentru diafragma imediat următoare (8) timpul de expunere va trebui dublat la 1/50 s, iar pentru diafragma precedentă de 4 timpul de expunere se va reduce la jumătate, adică 1/200 s.
Prin închiderea şi deschiderea diafragmei (diafragmare) se realizează 2 operaţii de o importanţă esenţială în fotografie:
a) se adapteză luminozitatea obiectivului la condiţiile de expunere impuse de iluminarea subiectului fotografiat;
b) se măreşte profunzimea câmpului de claritate al obiectivului cu cât diafragma este mai închisă şi invers.
La obiectivele moderne intervalul de claritate este indicat pe montura lor. De pildă, la un obiectiv pus la punct la distanţa de 3 m, când se fotografiază cu o diafragmă de 1:8 zona clară este cuprinsă între 2-6 m. profunzimea se mai poate citi şi în tabelele aflate în prospectele aparatelor foto.
Tipurile de diafragme obişnuite pot fi: o plăcuţă cu orificii circulare, întâlnită la aparatele fotografice mai vechi (box); un disc cu orificii (revolver) cu care sunt echipate aparatele simple şi diafragma iris, constuită din mai multe lamele subţiri metalice sau din material plastic, astfel încât prin închidere să formeze un orificiu cu diametru variabil.
Obiectivele moderne ale aparatelor cu vizare prin obiectiv sunt echipate cu diafragme perfecţionate, care reglează automat deschiderea în raport cu sensibilitatea filmului şi iluminarea subiectului fotografiat.
Obturatorul este un mecanism care permite luminii să pătrundă prin obiectiv şi să impresioneze materialul fotosensibil un anumit timp. Numărul şi ordinea timpilor de expunere cuprind o gamă de viteze pentru instantanee începând de la 1 s până 1/2000 s uneori chiar şi mai scurte. Timpii uzuali sunt cuprinşi însă între 1/30 – 1/250 s.
Scara timpilor este în concordanţă cu scara diafragmelor şi anume: 1/1, ½, ¼, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/ 250, 1/500, 1/1000, 1/2000, adică tot cu raportul 2 între trepte.
Constructiv, obturatoarele se împart în 2 mari grupe:
a) obturatoarele dispuse în faţa sistemului optic (oturatorul adiţional cu perdea şi oturatourl disc) sau între lentilele sitemului optic (obturatorul central);
b) obturatoele dispuse pe suprafaţa de formare a imaginii (obturatoare de placă).
Tipurile de obturatoare obişnuite echipează majoritatea aparatelor fotografice.
Obturatorul disc are cel mai simplu mecanism şi se montează în faţa sau în spatele obiectivului, având un singur timp de expunere 1/25 sau 1/30 s. Obturatorul central se armează pentru declanşare fie manual, fie odată cu avansarea filmului în aparat. Permite viteze de expunere pentru instantanee între 1 s 1/500 s.
Obturatorul cu placă (perdea) este construit dintr-o perdea de pânză neagră, cauciucată, opacă, care se înfăşoară pe un tambur şi se eliberează prin apăsarea unui buton, de către un arc spiral. I se mai spune “obturator de placă” sau focal şi are o “fantă” de a cărei viteză de deplasare depinde timpul de expunere. Perdeaua se află în imediata apropiere a stratului fotosensibil.
Obturatorul cu perdea prezintă, în general, avantajul de a lucra cu timpi scurţi de expunere (până la 1/2000 s), dar şi unele dezavantaje. Astfel, la temperaturi joase, perdeaua se mişca mai încet, iar la fotografierea subiectelor în mişcare rapidă, imaginea acestora poate apărea deformată, de asemenea marginea clişeelor poate apărea în anumite cazuri expusă neuniform.
Gama timpilor de expunere indicaţi pe aparat cuprinde o serie de litere şi cifre care au următoarea semnificaţie, după ţara producătoere a aparatului: Z – zeit = timp de poză lung; D – dauer = durată; T – time = timp; D – dlinosti = durată; B – beliebig = oarecare, după dorinţă, 1/20 – 1/500 s; Instantaneu (1 – 1/2000 s).
Perfecţionările recente au produs obturatoare electronice, care îndeplinesc şi funcţia de diafragmă automată, precum şi obturatoare sincronizate care comandă, la deschiderea lor, şi iluminarea lîmpii blitz.
Poziţia de sincronizare este însemnată pe butonul gravat cu viteze de obturare, cu X – pentru lămpile fulger electronice (blitz) şi cu F – pentru lămpile flash cube (fulger chimic cu foiţă de magneziu).
Anexele optice ale obiectivelor au fost create pentru a extinde aplicarea procedeelor fotografice în diferite cazuri de fotografiere. Din categoria acestora fac parte:
Lentilele adiţionale, care sunt montate în partea frontală a unui obiectiv în scopul modificării distanţei focale a acestuia. Ele pot fi de mai multe feluri: convergente sau pozitive (proxare), care scurtează distanţa focală a obiectivului fiind folosite la mărirea imaginii obiectelor, reproduceri etc; divergente sau negative (distare), care măresc distanţa focală a obiectivului permiţând folosirea lui ca superangular, cu unghiul de câmp mărit. Lentilele au indicat pe montură puterea exprimată în dioptrii, cu semnul plus (+) la cele convergente şi minus (-) la cele divergente.
Tuburile şi inelele de prelungire, confecţionate de obicei din metal uşor, permit de asemenea mărirea distanţei focale a unui obiectiv normal. Ele se montează prin înşurubare, între aparatul de fotografiat şi obiectiv, punerea la punct a imaginii făcându-se fie pe bază de tabele oarbe, fie pe geamul mat la aparatele de tip reflex. În locul tuburilor de prelungire şi a inelelor intermediare se poate procura în acelaşi scop un burduf extensibil.
Filtrele de lumină sau cele fotografice colorate, au rolul de a corecta prin unele deficienţe de redare a culorilor pe filmele alb – negru şi de a obţine anumite efecte speciale. Aşezate în calea razelor luminoase incidente lasă să treacă radiaţiile proprii unor culori şi absorb, în funcţie de densitatea lor o anumită cantitate din radiaţiile culorilor complementare. Filtrele acestea sunt formate din lamele de sticlă colorate în masa lor, sau dintr-o peliculă de gelatină colorată montată într-o ramă metalică adaptabilă obiectivului.
Ecranele de difuzare permit obţinerea la fotografiere a unei imagini semidifuze, formată în realitate din 2 imagini uşor suprapuse, una din ele având contururile absolut clare, iar cea de-a doua uşor estompată. Ecranele de difuzare pot fi constituite din lentile de sticlă, circulare sau pătrate, cu suprafeţe gravate cu cercuri concentrice sau alte figuri geometrice regulate. În lipsa lentilelor de sticlă se pot folosi ţesături de voal şi mătase.
Parasolarul este o piesă cu aspect de pâlnie, care se montează în faţa obiectivului pentru a schimba direcţia razelor luminoase ce cad oblic, împiedicând reflexia lor care ar strica claritatea imaginii.
