Камера-обскура и камера-люцидаКамера-обскураЭксперименты с оптическими приборами начались с изобретения камеры-обскуры. В Азии принцип ее работы был известен с V–IV веков до н. э., арабские ученые пользовались ею в X веке для наблюдения затмений, а в Средние века камеру активно использовали для измерений в астрономии. Камера-обскура — это темный ящичек с отверстием для проникновения света. Когда узкий луч попадает внутрь ящичка, он передает перевернутое изображение на прозрачный бумажный или стеклянный экран на противоположной стенке камеры. На этом же принципе базировались первые фотоаппараты.

Современные исследователи полагают, что камеру-обскуру для точных зарисовок окружающей действительности использовали многие художники. Ею мог пользоваться еще Леонардо да Винчи, описывавший камеру в своем трактате «О живописи». Уже в XVII веке появляется камера-обскура с зеркалом, проецирующим перевернутое изображение на лист бумаги и предназначенное специально для его фиксации — обрисовки или даже полноценной живописи на основе проекции. Считается, что Вермеер, Веласкес, Каналетто и другие художники могли применять различные модификации камеры-обскуры, чтобы захватывать изображение без искажений, которые дает человеческое зрение (например, адаптация глаз к изменению освещения).

В 1807 году английский ученый Уильям Волластон изобрел камеру-люциду, действующую по тому же принципу, что и зеркальная камера-обскура, но не переворачивающая изображение и передающая его более четким. Благодаря ей художник способен наблюдать и за настоящим, и за мнимым изображением одновременно, что необходимо для сверхточной передачи перспективы.

Волшебный фонарь и фантасмагория

Одним из первых оптических приборов, применявшихся на театрализованных представлениях, стал волшебный фонарь, который еще в XVII веке был изобретен Христианом Гюйгенсом, знаменитым нидерландским физиком и математиком. Свое название проецирующий аппарат Гюйгенса получил от датского математика Томаса Вальгенстена. Он назвал его laterna magica, «волшебный фонарь», и путешествовал с шоу по Европе, демонстрируя зрителям эффектные представления (их часто рассматривают как прообраз кинематографа). Волшебный фонарь представлял собой корпус со свечой, масляной, а позднее электрической лампой в центре и узким отверстием, через которое изображение со стеклянных пластин проецировалось на экран. Со временем из конструкции laterna magica исчезли громоздкие дымоходы, по которым выводился дым от свечи или лампады, и добавился объектив, что превратило усовершенствованную камеру-обскуру в прототип диапроектора. Были и другие версии волшебного фонаря, например хореутоскоп, изобретенный в Англии в 1866 году. Он мог воспроизводить на экране анимацию из нескольких кадров, а не двух, как раньше.

Волшебный фонарь поначалу открывал свои секреты только знатным персонам, но вскоре оказался таким популярным, что стал доступен для всех готовых заплатить. На представлениях показ анимационных изображений усиливался другими эффектами. Музыканты нагнетали атмосферу, а изображение проецировалось в кромешной тьме на клубы дыма или стены домов. Сам фонарь прятали от людских глаз, из-за чего многие необразованные зрители полагали, что являются свидетелями магических представлений. Сюжеты таких представлений в основном должны были пугать зрителя: это были ведьмы, скелеты, черти, поэтому laterna magica иногда называли и «фонарем ужаса».

Хореутоскоп

Апофеозом такого рода представлений стали фантасмагории физика Этьена Робертсона. Бельгийский ученый придумал новую форму театральных представлений — фантасмагорию с усовершенствованной версией волшебного фонаря — фантаскопом, запатентованном в 1799 году. Фантаскоп мог уменьшать и увеличивать проецируемое изображение при помощи подвижной каретки, а регулируемые линзы позволяли проецировать сразу несколько изображений одновременно. Эти манипуляции с изображениями в тумане поражали зрителей. Демонстрируя свои фантасмагории в старых часовнях или полуразрушенных монастырях, Робертсон добивался мистической атмосферы. Технические достижения поддерживались магией: например, Робертсон выливал в жаровню стаканы с кровью, а затем в ней появлялся призрак Марата с кинжалом. На самом деле, пока ученый был занят этими приготовлениями, художник быстро выполнял набросок портрета персоны, которую заказал кто-то из зала. Фантасмагорическими эффектами также пользовались иезуиты, чтобы показать верующим жуткие сцены, ждущие грешников в преисподней.

Впрочем, волшебный фонарь использовали не только для устрашения публики. С XVIII века прибор становится настоящим средством массовой информации: в театрах, на ярмарках или в церквях сеансы сопровождались музыкой, чтением, а иногда и рассказами о политических новостях. Издавались (в том числе и в Российской империи) специальные журналы, тексты из которых зачитывали именно на сеансах волшебного фонаря. На представлениях показывали шуточные детские сценки, под волшебный фонарь адаптировались иллюстрации к литературным произведениям. Волшебный фонарь включали, чтобы показать студентам, как устроен эффект проекции. Некоторые преподаватели в Англии и Франции иллюстрировали подобным образом не только сам принцип работы прибора, но и целые курсы лекций на всевозможные темы, используя laterna magica наподобие появившихся позже диапроектора, фильмоскопа или современного проектора.Тауматроп и анортоскопГете в своей работе «Учение о цвете» анализировал явление персистенции — послеобразов, остающихся на сетчатке. В XIX веке ученые возвращаются к этой проблеме: чешский физиолог Ян Пуркине исследовал, как возникают послеобразы и сколько они могут длиться. Изучение персистенции в области послеобразов привело к экспериментам со слиянием в одно нескольких быстро показывающихся изображений. В конечном итоге они и привели к созданию 24-кадрового кинематографа. Одним из первых оптических аппаратов, который использует эти особенности зрения, стал тауматроп.

Тауматроп

Читать дальше.