Hogyan működik a fényképezőgép? | Okosanyu
2010. április 19.

 Hogyan működik a fényképezőgép?

A kisfiam most ért a hogyan korszakba. Minden érdekli, legutóbb a fényképezőgépet kérdezte. Hát, utána néztem és megosztom veletek is.

Feltalálók, tudósok és művészek, akiket a valóság emberi beavatkozás nélküli leképezésének gondolata foglalkoztatott évszázadokig arra keresték a választ, miként lehetséges, hogy a fény maga idézze elő a leképezést, ezzel fölöslegessé téve mindenfajta hosszantartó művészi munkát. Ehhez meg kellett konstruálni a gépet, amivel le lehet képezni a tárgy képét egy síkra, és meg kellett találni azt a fényérzékeny anyagot, amely az optikai rendszeren érkező fényt – a tárgy képét – rögzíti és megőrzi.

Kevesen tudják, hogy a fényképezőgép működésének fizikai elvét, a „lyukkamera” azaz camera obscura elvét már az ókorban ismerték. Illetve az is, hogy Ezt az optikai törvényt legegyszerűbben úgy lehet leírni, hogy ha egy sötét szobának egyik falára egy megfelelő méretű és szabályos lyukat fúrunk, akkor a lyukkal szemközti falra leképződik a szobán kívüli világ fordított állású képe. Ezen az analógián működik a szemünk is.

Tudtad-e?

... hogy Egerben található camera obscura 1776-ban készült és Közép-Európában egyedülálló, hogy még ma is működik? Egerben, a Varázstoronyban örzik, igazi fizikus kincsesbánya az a hely.

Először Leonardo da Vincinek hasznosította a gyakorlatban ezt a természeti megfigyelést, de majd hosszú szünet után a 18. századi optikai felfedezésekkel került ismét a művészek, tudósok látóterébe. A lyukkamerát a szobanagyságból a hordozható dobozméretűre csökkentették, és a lyuk helyére lencse került a lyukkal szemközti falra pedig a fényérzékeny anyag, amin a kép létrejön. Az első tudatosan összeállított fényképezőgép a magyar Petzval József nevéhez fűződik, aki 1840-ben nagy fényerejű objektívet készített és Voigländer féle géppel egyesítette.
Az optikák megjelenésével szükségessé vált az optika és a fényérzékeny anyag közti távolság változtathatósága, amelyet harmonika kihuzattal oldottak meg. De sok találmányra volt szükség ahhoz, hogy a fényképezés széles körben elterjedt és egyszerűen használható eszközzé és eljárássá váljon.

A fényképezés kémiája

A fényképezés kémiai elvére kellett sokat várni, mert nem csak azt a kémiai vegyületet kellett megtalálni, amely érzékeny a fényre, hanem arra is, amely rögzíti azt. Azt már az ókorban is sejtették, hogy az ezüstsók érzékenyen reagálnak a fényre, de csak 1800 táján sikerült Thomas Wedgwood-nak sötétkamrában ezüst-nitráttal átitatott bőrön képet reprodukálnia.
Fény hatására az ezüst-halogenid vegyületből kolloid ezüst válik ki, ami fekete színű. Az ezüst kiválás mértéke arányos a fénymennyiséggel és kémiai eljárás szükséges, hogy látható legyen a kép. Az első maradandó képet a francia Niépce készítette 1826-ban, aki eljárását héligráfiának, vagyis fényrajznak nevezte el. Ekkor még nagyon hosszú idő kellett az expozícióhoz, amit a kép nagysága, a beérkező fény ereje és a képet felfogó felületnek fényérzékenysége határoz meg.

Niépce módszerét üzlettársa, Daguerre fejlesztette tovább, aki jódgőzzel érzékenyített ezüstlemezre sötétkamrában exponált képet. A látens képet higanygőzzel hívta elő és nátrium-tioszulfáttal rögzítette. 1839-ben szabadalmaztatta találmányát, amely ma közvetlen pozitív kép, vagyis a dia-pozitív eljárásként ismert. A később széles körben elterjedt pozitív-negatív eljárás azonban az angol Talbot nevéhez fűződik, aki papírlapot tett fényérzékennyé és sós oldattal fixálta a fotográfát.

A digitális technika

A fényképezőgép ma is ezen az elven működik, de a fényérzékeny anyag szerepét az úgynevezett CCD érzékelő vette át, amely az analóg jeleket elektronikus jelekké alakítja át és tárolja. A digitális kép felbontása rasztell-ráccsal történik, amelynek legkisebb egysége a pixel. A digitális kép másik meghatározó jellemzője a színmélység. Az emberi szem 256 szürke árnyalatot tud megkülönböztetni, amelyhez a digitális technológiában 8 bitre van szükség.

Cs.á.
 

 

További cikkek ebben a témában: