Луи Дагер и Жозеф Ньепс. Их жизнь и открытия в связи с историей развития фотографии

Описанная нами камера-обскура, употребляемая для светописи, имеет и другой вариант устройства корпуса, предложенный французским оптиком Дерожи. Вместо двигающихся один в другом ящиков корпус этой камеры-обскуры устроен наподобие гармони или раздувательных мехов. Такой корпус имеет с одной стороны доску, в которую вставлена трубка объектива, а с другой – раму с матовым стеклом. Корпус этот движется взад и вперед по рейкам и в случае надобности может быть укреплен неподвижно при помощи особых винтов.

Самую существенную для светописи часть камеры-обскуры составляет объектив. Вначале объектив состоял из двояковыпуклой чечевицы. Подобный объектив имел значительные недостатки, называемые в физике сферической и хроматической аберрацией.

Камера-обскура с раздвижным мехом

Простая чечевица не может соединять в одном фокусе все световые лучи, падающие на нее от освещенного предмета: лучи, проходящие через края чечевицы, пересекаются дальше, нежели лучи, проходящие через ее центр. Или говоря иначе, «фокусы центральных и периферических (крайних) лучей не совпадают друг с другом». Расстояние между этими фокусами называется сферической аберрацией по длине. Из этого следует, что если мы помещаем матовое стекло камеры в центральном фокусе, то сноп периферических лучей сходится в фокусе позади стекла, давая на его поверхности небольшой кружок, радиус которого есть сферическая аберрация в ширину.

При одинаковой кривизне поверхности чечевицы эта аберрация тем значительнее, чем более ее диаметр или так называемое отверстие.

Закрытое кресло – камера-обскура. 1711 год

Из предыдущего ясно, что при съемке предмета каждая точка последнего соответствует на изображении не точке ее, но небольшому кружку и освещение таких кружков уменьшается от центра к окружности, а размеры их различны, в зависимости от величины отверстия чечевицы. Чем эти кружки меньше, тем и изображение яснее; отсюда пошло применение к объективам диафрагм

или дисков, имеющих в середине круглое отверстие и приставляемых к чечевице.

Диафрагма задерживает периферические лучи и таким образом уменьшает аберрацию. Но давая более ясное изображение, она ослабляет освещение, что замедляет светописный снимок. Кроме того, диафрагма несколько искажает очертания предмета – так называемое явление растягивания. В результате стороны квадрата являются на изображении выпуклыми, когда диафрагма помещается впереди чечевицы и, наоборот, вогнутыми, когда она стоит позади ее.

Это явление старались устранить, помещая диафрагму между двумя совершенно одинаковыми чечевицами и таким образом нейтрализуя оба вида растяжения изображения.

Впоследствии вместо снабжения объективов диафрагмами стали прибегать к устройству так называемых апланатов, с целью устранения сферической аберрации. Но немыслимо создать чечевицу, кривизна которой удовлетворяла бы данному требованию. Поэтому со времени французского инженера-оптика Шарля Шевалье стали комбинировать чечевицы различных радиусов, чтобы получить одну апланатическую. Эти различные чечевицы или склеивают между собой или помещают на определенном расстоянии одна от другой.

Сегодня известны и используются: ортоскопический объектив Петяваля в Вене; многофокусный объектив Дерожи; триплет Дальмейера, представляющий видоизменение предыдущего; апланат Штейнгеля; эврискон Фогтлендера и другие. Все эти апланаты более или менее удачно разрешают задачу устранения аберрации.

Недостаток апланатов заключается в том, что они не дают достаточной глубины фокуса. Этим термином называют пространство между центральным и периферическим фокусами световых лучей, проходящих через чечевицу.

Глубина фокуса особенно важна при снимках объемных предметов и позволяет добиваться для всех одинаковой ясности изображения. Апланаты же, давая вполне ясное изображение одной плоскости, для других дают освещение не одинаковой силы.

Из всего сказанного очевидно, что при выборе объектива нужно обращать внимание на очень многие условия, тем более что некоторые апланаты, как мы знаем, имеют свойство искажать изображение, производя вышеупомянутые растяжения. Поэтому объективы различаются по их назначению: для портретов, ландшафтов, уличных зданий и монументов, смотря по величине полей и в зависимости от требуемой большей или меньшей скорости снимка.

Важно учитывать также и явление хроматической аберрации. Различные лучи призматического спектра преломляются неодинаково. Если предмет освещен красным светом, то его изображение появляется на большем расстоянии от чечевицы, чем при освещении того же предмета фиолетовым цветом. Поэтому предмет, освещенный белым светом, дает собственно не одно изображение, но столько, сколько имеется различных световых лучей спектра. Этим объясняется, что изображение имеет то розоватый, то фиолетовый оттенок, в зависимости от расстояния между экраном и чечевицей.