Camera obscura

Entdeckung und Ursprünge

Die erste Erwähnung und Entdeckung der Prinzipien hinter der Lochkamera, einem Vorläufer der Camera obscura, gehört Mozi (470 v. Chr. bis 390 v. Chr.), einem chinesischen Philosophen und Begründer des Mohismus. Später verstand Aristoteles (384 bis 322 v. Chr.) das optische Prinzip der Lochkamera. Er betrachtete die Halbmondform einer teilweise verfinsterten Sonne, die durch die Löcher eines Siebes auf den Boden projiziert wird, sowie die Lücken zwischen den Blättern einer Platane.

Die erste Camera obscura wurde später von einem irakischen Wissenschaftler namens Abu Ali Al-Hasan Ibn al-Haytham, geboren in Basra (965-1039 n. Chr.), im Westen als Alhacen oder Alhazen bekannt, gebaut, der in seinem Buch der Optik praktische Experimente zur Optik durchführte.

In seinen verschiedenen Experimenten verwendete Ibn Al-Haitham den Begriff "al-Bayt al-Muẓlim" (arabisch: البيت المظلم), im Englischen übersetzt als Dunkelkammer. In dem Experiment, das er durchführte, um festzustellen, dass sich das Licht in der Zeit und mit der Geschwindigkeit bewegt, sagt er: "Wenn das Loch mit einem Vorhang bedeckt war und der Vorhang abgenommen wurde, wird das Licht, das sich vom Loch zur gegenüberliegenden Wand bewegt, Zeit verbrauchen". Er wiederholte dieselbe Erfahrung, als er feststellte, dass sich Licht in geraden Linien ausbreitet. Das aufschlussreichste Experiment, das tatsächlich die Camera obscura einführte, waren seine Studien über die Halbmondform des Sonnenbildes bei Sonnenfinsternissen, die er an der Wand gegenüber einem kleinen Loch in den Fensterläden beobachtete. In seinem berühmten Aufsatz "Über die Form der Finsternis" (Maqālah fī Sura al-Kosūf) (arabisch: مقالة في صورةالكسوف) kommentierte er seine Beobachtung: "Das Bild der Sonne zum Zeitpunkt der Finsternis, sofern es nicht total ist, zeigt, dass sie die Form einer Mondsichel annimmt, wenn ihr Licht durch ein enges, rundes Loch fällt und auf eine dem Loch gegenüberliegende Ebene geworfen wird".

In seinem Experiment mit dem Sonnenlicht dehnte er seine Beobachtung des Eindringens von Licht durch die Lochblende aus, um zu folgern, dass das Sonnenlicht, wenn es die Öffnung erreicht und durchdringt, an den Punkten, die sich an der Lochblende treffen, eine konische Form bildet und später an der gegenüberliegenden Wand im dunklen Raum eine weitere konische Form umgekehrt zur ersten bildet. Dies geschieht, wenn das Sonnenlicht vom Punkt "ﺍ" divergiert, bis es eine Öffnung "ﺏﺤ" erreicht und durch diese auf eine Leinwand an dem leuchtenden Punkt "ﺩﻫ" projiziert wird. Da der Abstand zwischen der Blende und dem Bildschirm im Vergleich zum Abstand zwischen der Blende und der Sonne unbedeutend ist, sollte die Divergenz des Sonnenlichts nach dem Durchgang durch die Blende unbedeutend sein. Mit anderen Worten: "ﺏﺤ" sollte etwa gleich groß sein wie "ﺩﻫ". Es wird jedoch beobachtet, dass sie viel grösser ist als "ﻙﻁ", wenn man die Strahlengänge, die die Extremitäten von "ﻙﻁ" bilden, in umgekehrter Richtung zurückverfolgt und feststellt, dass sie sich an einem Punkt ausserhalb der Öffnung treffen und dann wieder zur Sonne hin divergieren, wie in Abbildung 1 dargestellt. Dies war in der Tat die erste genaue Beschreibung des Camera Obscura-Phänomens.

In Kamerabegriffen konvergiert das Licht durch das Loch in den Raum und überträgt mit ihm das (die) ihm zugewandte(n) Objekt(e). Das Objekt erscheint in voller Farbe, aber auf dem Kopf stehend auf der Projektionsfolie/-wand gegenüber dem Loch im dunklen Raum. Die Erklärung dafür ist, dass sich das Licht geradlinig ausbreitet, und wenn ein Teil der von einem hellen Objekt reflektierten Strahlen durch das kleine Loch in dünnem Material fällt, werden sie nicht gestreut, sondern kreuzen sich und formen sich auf einer flachen weißen Fläche, die parallel zum Loch gehalten wird, zu einem auf dem Kopf stehenden Bild. Ib Al-Haitham stellte fest, dass das Bild umso klarer ist, je kleiner das Loch ist.

Obwohl sowohl die Lochkamera als auch die Camera obscura Ibn al-Haytham zugeschrieben werden, wurde die Camera obscura zuerst von Aristoteles beschrieben, der als erster beschrieb, wie ein Bild auf dem Auge entsteht, wobei er die Camera obscura als Analogie benutzte. Alhazen sagt (in der lateinischen Übersetzung), und in Bezug auf die Camera obscura, "Et nos non inventimus ita", haben wir sie nicht erfunden.

Alhacens Beobachtungen des Verhaltens von Licht durch ein Nadelloch

Touristische Attraktionen

Einige Camera obscura sind als Touristenattraktionen gebaut worden, oft in Form einer großen Kammer in einem hohen Gebäude, die verdunkelt werden kann, so dass ein "lebendiges" Panorama der Außenwelt durch eine rotierende Linse auf eine horizontale Fläche projiziert wird. Obwohl heute nur noch wenige überleben, finden sich Beispiele an den folgenden Orten:

• Edinburgh in Schottland - Siehe die Website von Camera Obscura
• Johannesburg in Südafrika
• Pretoria in Südafrika
• Kapstadt in Südafrika
• Lissabon und Tavira in Portugal
• Santa Monica in Kalifornien
• Los Angeles am Griffith-Observatorium
• San Francisco im Cliff House
• North Carolinas "Wolkenkammer für die Bäume und den Himmel"
• Havanna in Kuba
• Königliche Sternwarte, Greenwich, London
• Marburg, Deutschland
• Kentwell Hall, Suffolk

Es gibt auch ein tragbares Beispiel, das Willett & Patteson durch England und die Welt bereisen.

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