Una cámara oscura ( pl. camerae obscurae o camera obscuras ; del latín camera obscūra 'cámara oscura') [1] es el fenómeno natural en el que los rayos de luz que pasan a través de un pequeño orificio hacia un espacio oscuro forman una imagen cuando inciden en una superficie, lo que da como resultado una proyección invertida (al revés) y revertida (de izquierda a derecha) de la vista exterior. [2] [3] [4]
El término cámara oscura también puede referirse a construcciones análogas, como una habitación, una caja o una tienda de campaña a oscuras en las que se proyecta una imagen exterior en su interior o sobre una pantalla translúcida que se ve desde fuera. Las cámaras oscuras con una lente en la abertura se han utilizado desde la segunda mitad del siglo XVI y se hicieron populares como ayuda para dibujar y pintar. La tecnología se desarrolló aún más hasta llegar a la cámara fotográfica en la primera mitad del siglo XIX, cuando se utilizaron cajas de cámara oscura para exponer materiales sensibles a la luz a la imagen proyectada.
La imagen (o el principio de su proyección) de una cámara oscura sin lente también se denomina " imagen estenopeica ". [5] [6]
La cámara oscura se utilizaba para estudiar los eclipses sin el riesgo de dañar los ojos al mirar directamente al Sol. Como ayuda al dibujo, permitía trazar la imagen proyectada para producir una representación muy precisa, y era especialmente apreciada como una forma sencilla de lograr una perspectiva gráfica adecuada .
Antes de que se utilizara por primera vez el término cámara oscura en 1604, se utilizaban otros términos para referirse a los dispositivos: cubiculum obscurum , cubiculum tenebricosum , conclave obscurum y locus obscurus . [7]
Una cámara oscura sin lente pero con un orificio muy pequeño a veces se denomina cámara estenopeica , aunque esto suele referirse a cámaras simples (caseras) sin lente en las que se utiliza película fotográfica o papel fotográfico.
Los rayos de luz viajan en línea recta y cambian cuando son reflejados y parcialmente absorbidos por un objeto, reteniendo información sobre el color y el brillo de la superficie de ese objeto. Los objetos iluminados reflejan rayos de luz en todas direcciones. Una abertura lo suficientemente pequeña en una barrera admite solo los rayos que viajan directamente desde diferentes puntos de la escena del otro lado, y estos rayos forman una imagen de esa escena cuando alcanzan una superficie opuesta a la abertura. [8]
El ojo humano (y el de muchos otros animales) funciona de forma muy similar a una cámara oscura, con rayos de luz que entran por una abertura ( pupila ), se enfocan a través de una lente convexa y pasan por una cámara oscura antes de formar una imagen invertida sobre una superficie lisa ( retina ). La analogía apareció a principios del siglo XVI y en el siglo XVII encontraría un uso común para ilustrar las ideas teológicas occidentales sobre Dios creando el universo como una máquina, con un propósito predeterminado (al igual que los humanos crean máquinas). Esto tuvo una enorme influencia en la ciencia del comportamiento, especialmente en el estudio de la percepción y la cognición. En este contexto, es digno de mención que la proyección de imágenes invertidas es en realidad un principio físico de la óptica que es anterior al surgimiento de la vida (en lugar de una invención biológica o tecnológica) y no es característico de toda la visión biológica. [9]
Una cámara oscura consiste en una caja, tienda o habitación con un pequeño orificio en un lado o en la parte superior. La luz de una escena externa pasa a través del orificio e incide sobre una superficie interior, donde la escena se reproduce invertida (al revés) y revertida (de izquierda a derecha), pero conservando el color y la perspectiva . [10]
Para producir una imagen proyectada razonablemente clara, la apertura suele ser menor que 1/100 de la distancia a la pantalla. A medida que el orificio se hace más pequeño, la imagen se vuelve más nítida, pero más oscura. Con un orificio demasiado pequeño, se pierde nitidez debido a la difracción . La nitidez óptima se logra con un diámetro de apertura aproximadamente igual a la media geométrica de la longitud de onda de la luz y la distancia a la pantalla. [11]
En la práctica, las cámaras oscuras utilizan una lente en lugar de un orificio porque permite una apertura más grande , lo que proporciona un brillo utilizable mientras se mantiene el enfoque. [8]
Si la imagen se capta en una pantalla translúcida, se puede ver desde atrás, de modo que ya no está invertida (sino que sigue estando al revés). Mediante espejos, es posible proyectar una imagen al derecho. La proyección también se puede mostrar en una superficie horizontal (por ejemplo, una mesa). La versión del siglo XVIII, que se proyectaba desde arriba en las tiendas, utilizaba espejos dentro de una especie de periscopio en la parte superior de la tienda. [8]
La cámara oscura, de tipo caja, suele tener un espejo en ángulo que proyecta una imagen vertical sobre papel vegetal colocado sobre su tapa de vidrio. Aunque la imagen se ve desde atrás, el espejo la invierte. [12]
Existen teorías que sostienen que la aparición de efectos de cámara oscura (a través de pequeños agujeros en tiendas de campaña o en pantallas de piel de animales) inspiró las pinturas rupestres paleolíticas . Las distorsiones en las formas de los animales en muchas obras de arte rupestres paleolíticas podrían estar inspiradas por distorsiones observadas cuando la superficie sobre la que se proyectaba una imagen no era recta o no estaba en el ángulo correcto. [13] También se sugiere que las proyecciones de cámara oscura podrían haber desempeñado un papel en las estructuras neolíticas . [14] [15]
Los gnomones perforados que proyectaban una imagen estenopeica del sol fueron descritos en los escritos chinos Zhoubi Suanjing (1046 a. C.–256 a. C. con material añadido hasta alrededor del 220 d. C. ). [16] La ubicación del círculo brillante se puede medir para determinar la hora del día y del año. En las culturas árabes y europeas, su invención se atribuyó mucho más tarde al astrónomo y matemático egipcio Ibn Yunus alrededor del año 1000 d. C. [17]
Uno de los primeros registros escritos conocidos de una imagen estenopeica se encuentra en el texto chino llamado Mozi , que data del siglo IV a. C., tradicionalmente atribuido y nombrado en honor a Mozi (circa 470 a. C.-circa 391 a. C.), un filósofo chino y fundador de la Escuela de Lógica Mohista . [18] Estos escritos explican cómo la imagen en un "punto de recolección" o "casa del tesoro" [nota 1] se invierte mediante un punto de intersección (agujero estenopeico) que recoge los (rayos de) luz. La luz que proviene del pie de una persona iluminada queda parcialmente oculta por debajo (es decir, incide por debajo del agujero estenopeico) y forma parcialmente la parte superior de la imagen. Los rayos de la cabeza quedan parcialmente ocultos por encima (es decir, inciden por encima del agujero estenopeico) y forman parcialmente la parte inferior de la imagen. [19] [20]
Otro relato temprano lo proporciona el filósofo griego Aristóteles (384-322 a. C.), o posiblemente un seguidor de sus ideas. Al igual que el científico árabe del siglo XI Alhazen , también se cree que Aristóteles utilizó la cámara oscura para observar eclipses solares . [18] La formación de imágenes estenopeicas se aborda como tema en la obra Problemas – Libro XV , que plantea:
¿Por qué cuando el sol pasa a través de cuadriláteros, como por ejemplo en la cestería, no produce una figura de forma rectangular sino circular?
y más adelante:
¿Por qué, cuando se observa un eclipse de sol a través de un tamiz o de hojas, como las de un plátano o de otro árbol de hoja ancha, o si se juntan los dedos de una mano con los de la otra, los rayos tienen forma de medialuna cuando llegan a la tierra? ¿Por la misma razón que, cuando la luz entra por una mirilla rectangular, aparece circular, en forma de cono?
En un intento de explicar el fenómeno, el autor describió cómo la luz formaba dos conos: uno entre el Sol y la abertura y otro entre la abertura y la Tierra. Sin embargo, la redondez de la imagen se atribuyó a la idea de que partes de los rayos de luz (que se supone viajan en línea recta) se cortan en los ángulos en la abertura y se vuelven tan débiles que no se pueden notar. [21]
Muchos filósofos y científicos del mundo occidental reflexionaron sobre la contradicción entre la luz que viaja en línea recta y la formación de puntos redondos de luz detrás de aberturas de formas diferentes, hasta que se aceptó generalmente que las formas circulares y de media luna descritas en el "problema" eran proyecciones de imágenes estenopeicas del sol.
En su libro Óptica (circa 300 a. C., sobreviviente en manuscritos posteriores de alrededor de 1000 d. C.), Euclides propuso descripciones matemáticas de la visión con "líneas dibujadas directamente desde el ojo que pasan a través de un espacio de gran extensión" y "la forma del espacio incluido en nuestra visión es un cono, con su vértice en el ojo y su base en los límites de nuestra visión". [22] Versiones posteriores del texto, como la traducción anotada de Ignazio Danti de 1573, agregarían una descripción del principio de la cámara oscura para demostrar las ideas de Euclides. [23]
En el siglo VI, el matemático y arquitecto bizantino-griego Antemio de Tralles (famoso por ser coarquitecto de Santa Sofía ) experimentó con efectos relacionados con la cámara oscura. [24] Antemio tenía una comprensión sofisticada de la óptica involucrada, como lo demuestra un diagrama de rayos de luz que construyó en el año 555 d. C. [25]
En su tratado óptico De Aspectibus , Al-Kindi (c. 801–873) escribió sobre imágenes estenopeicas para demostrar que la luz viaja en líneas rectas. [21]
En el siglo X, Yu Chao-Lung supuestamente proyectó imágenes de modelos de pagodas a través de un pequeño agujero en una pantalla para estudiar las direcciones y la divergencia de los rayos de luz. [26]
El físico árabe Ibn al-Haytham (conocido en Occidente como el latinizado Alhazen) (965-1040) estudió extensamente el fenómeno de la cámara oscura a principios del siglo XI.
En su tratado "Sobre la forma del eclipse" proporcionó el primer análisis experimental y matemático del fenómeno. [28] [29] Comprendió la relación entre el punto focal y el agujero de alfiler. [30]
La imagen del sol en el momento del eclipse, a menos que sea total, demuestra que cuando su luz pasa a través de un agujero estrecho y redondo y se proyecta sobre un plano opuesto al agujero, toma la forma de una hoz lunar. La imagen del sol muestra esta peculiaridad solo cuando el agujero es muy pequeño. Cuando el agujero se agranda, la imagen cambia, y el cambio aumenta con el aumento de la anchura. Cuando la abertura es muy ancha, la imagen en forma de hoz desaparecerá y la luz aparecerá redonda si el agujero es redondo, cuadrada si el agujero es cuadrado, y si la forma de la abertura es irregular, la luz en la pared tomará esta forma, siempre que el agujero sea ancho y el plano sobre el que se proyecta sea paralelo a él.
En su Libro de Óptica (circa 1027), Ibn al-Haytham explicó que los rayos de luz viajan en línea recta y se distinguen por el cuerpo que refleja los rayos, escribiendo: [31]
La prueba de que la luz y el color no se mezclan en el aire o en otros cuerpos transparentes se encuentra en el hecho de que, cuando varias velas están en distintos lugares de la misma zona y todas están frente a una abertura que da a un hueco oscuro, y cuando hay una pared blanca u otro cuerpo opaco (blanco) en el hueco oscuro frente a esa abertura, las luces (individuales) de esas velas aparecen individualmente sobre ese cuerpo o pared según el número de esas velas; y cada una de esas luces (puntos de luz) aparece directamente opuesta a una vela (en particular) a lo largo de una línea recta que pasa por esa ventana. Además, si una vela está protegida, solo se extingue la luz opuesta a esa vela, pero si se levanta el objeto protector, la luz regresará.
Las traducciones latinas del Libro de Óptica a partir de 1200 aproximadamente parecen haber tenido una gran influencia en Europa. Entre aquellos a quienes se cree que Ibn al-Haytham inspiró están Witelo , John Peckham , Roger Bacon , Leonardo da Vinci , René Descartes y Johannes Kepler . [32] Sin embargo, Sobre la forma del eclipse permaneció disponible exclusivamente en árabe hasta el siglo XX y no se encontró ninguna explicación comparable en Europa antes de que Kepler lo abordara. En realidad, fueron la obra de al-Kindi y especialmente el pseudoeuclidiano De Speculis, de amplia circulación, los que citaron los primeros eruditos que estaban interesados en las imágenes estenopeicas. [21]
En su libro de 1088, Dream Pool Essays , el científico chino de la dinastía Song Shen Kuo (1031-1095) comparó el punto focal de un espejo cóncavo ardiente y el agujero "recolector" de los fenómenos de la cámara oscura con un remo en un tolete para explicar cómo se invertían las imágenes: [33]
"Cuando un pájaro vuela en el aire, su sombra se mueve a lo largo del suelo en la misma dirección. Pero si su imagen se recoge ( shu ) (como un cinturón que se aprieta) a través de un pequeño agujero en una ventana, entonces la sombra se mueve en la dirección opuesta a la del pájaro. [...] Este es el mismo principio que el espejo ardiente. Un espejo de este tipo tiene una superficie cóncava y refleja un dedo para dar una imagen vertical si el objeto está muy cerca, pero si el dedo se mueve cada vez más lejos llega a un punto donde la imagen desaparece y después de eso la imagen aparece invertida. Así, el punto donde la imagen desaparece es como el agujero de la ventana. Así también el remo está fijado en el tolete en algún lugar de su parte media, constituyendo, cuando se mueve, una especie de 'cintura' y el mango del remo está siempre en la posición inversa al extremo (que está en el agua). "
Shen Kuo también respondió a una declaración de Duan Chengshi en Bocados Misceláneos de Youyang escrita alrededor del año 840 que decía que la imagen invertida de una torre de pagoda china junto a la orilla del mar estaba invertida porque se reflejaba en el mar: "Esto es una tontería. Es un principio normal que la imagen se invierta después de pasar por el pequeño agujero". [18]
El estadista y filósofo escolástico inglés Robert Grosseteste (c. 1175 – 9 de octubre de 1253) fue uno de los primeros europeos en comentar la cámara oscura. [34]
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El filósofo inglés y fraile franciscano Roger Bacon (c. 1219/20 – c. 1292) afirmó falsamente en su De Multiplicatione Specerium (1267) que una imagen proyectada a través de una abertura cuadrada era redonda porque la luz viajaría en ondas esféricas y, por lo tanto, asumiría su forma natural después de pasar a través de un agujero. También se le atribuye un manuscrito que aconsejaba estudiar los eclipses solares de forma segura observando los rayos que pasan a través de algún agujero redondo y estudiando la mancha de luz que forman sobre una superficie. [35]
Se ha atribuido a Bacon una imagen de una cámara oscura de tres niveles (véase la ilustración), [36] pero no se indica la fuente de esta atribución. Se encuentra una imagen muy similar en Ars Magna Lucis et Umbrae (1646) de Athanasius Kircher . [37]
El fraile, teólogo, físico, matemático y filósofo natural polaco Vitello escribió sobre la cámara oscura en su influyente tratado Perspectiva (circa 1270-1278), que se basó en gran medida en el trabajo de Ibn al-Haytham.
El arzobispo y erudito inglés John Peckham (circa 1230-1292) escribió sobre la cámara oscura en su Tractatus de Perspectiva (circa 1269-1277) y Perspectiva communis (circa 1277-79), argumentando falsamente que la luz forma gradualmente la forma circular después de pasar a través de la abertura. [38] Sus escritos fueron influenciados por Roger Bacon.
A finales del siglo XIII, a Arnaldus de Villa Nova se le atribuye el uso de una cámara oscura para proyectar actuaciones en vivo con fines de entretenimiento. [39] [40]
El astrónomo francés Guillaume de Saint-Cloud sugirió en su obra de 1292 Almanach Planetarum que la excentricidad del Sol podía determinarse con la cámara oscura a partir de la proporción inversa entre las distancias y los diámetros solares aparentes en el apogeo y el perigeo. [41]
Kamāl al-Dīn al-Fārisī (1267–1319) describió en su obra de 1309 Kitab Tanqih al-Manazir ( La revisión de la óptica ) cómo experimentó con una esfera de vidrio llena de agua en una cámara oscura con una apertura controlada y descubrió que los colores del arco iris son fenómenos de la descomposición de la luz. [42] [43]
El filósofo, matemático, físico y astrónomo/astrólogo judío francés Levi ben Gershon (1288-1344) (también conocido como Gersonides o Leo de Balneolis) realizó varias observaciones astronómicas utilizando una cámara oscura con un bastón de Jacob , describiendo métodos para medir los diámetros angulares del Sol, la Luna y los brillantes planetas Venus y Júpiter. Determinó la excentricidad del Sol basándose en sus observaciones de los solsticios de verano e invierno en 1334. Levi también señaló cómo el tamaño de la apertura determinaba el tamaño de la imagen proyectada. Escribió sobre sus hallazgos en hebreo en su tratado Sefer Milhamot Ha-Shem ( Las guerras del Señor ) Libro V Capítulos 5 y 9. [44]
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El polímata italiano Leonardo da Vinci (1452-1519), familiarizado con la obra de Alhazen en traducción latina [46] y habiendo estudiado extensamente la física y los aspectos fisiológicos de la óptica, escribió la descripción clara más antigua conocida de la cámara oscura, en 1502 (que se encuentra en el Codex Atlanticus , traducido del latín):
Si la fachada de un edificio, de un lugar o de un paisaje está iluminada por el sol y se hace un pequeño agujero en la pared de una habitación de un edificio que está frente a él y que no está directamente iluminado por el sol, todos los objetos iluminados por el sol enviarán sus imágenes a través de esta abertura y aparecerán, al revés, en la pared que da al agujero. Captarás estas imágenes en un trozo de papel blanco, colocado verticalmente en la habitación no lejos de esa abertura, y verás todos los objetos mencionados en este papel en sus formas o colores naturales, pero aparecerán más pequeños y al revés, debido al cruce de los rayos en esa abertura. Si estas imágenes provienen de un lugar iluminado por el sol, aparecerán coloreadas en el papel exactamente como son. El papel debe ser muy fino y debe verse desde atrás. [47]
Sin embargo, estas descripciones permanecerían desconocidas hasta que Venturi las descifró y publicó en 1797. [48]
Da Vinci estaba claramente muy interesado en la cámara oscura: a lo largo de los años dibujó aproximadamente 270 diagramas de la cámara oscura en sus cuadernos. Experimentó sistemáticamente con diversas formas y tamaños de aperturas y con aperturas múltiples (1, 2, 3, 4, 8, 16, 24, 28 y 32). Comparó el funcionamiento del ojo con el de la cámara oscura y parecía especialmente interesado en su capacidad para demostrar principios básicos de la óptica: la inversión de imágenes a través del orificio o pupila, la no interferencia de imágenes y el hecho de que las imágenes son "todas en todo y todas en cada parte". [49]
El dibujo publicado más antiguo conocido de una cámara oscura se encuentra en el libro De Radio Astronomica et Geometrica de 1545 del médico, matemático y fabricante de instrumentos holandés Gemma Frisius , en el que describe e ilustró cómo utilizó la cámara oscura para estudiar el eclipse solar del 24 de enero de 1544 [48].
El erudito italiano Gerolamo Cardano describió el uso de un disco de vidrio –probablemente una lente biconvexa– en una cámara oscura en su libro De subtilitate, vol. I, Libri IV , de 1550. Sugirió usarlo para ver “lo que sucede en la calle cuando brilla el sol” y aconsejó usar una hoja de papel muy blanca como pantalla de proyección para que los colores no se opacaran. [50]
El matemático y astrónomo siciliano Francesco Maurolico (1494-1575) dio respuesta al problema de Aristóteles sobre cómo la luz del sol que brilla a través de agujeros rectangulares puede formar manchas de luz redondas o manchas en forma de medialuna durante un eclipse en su tratado Photismi de lumine et umbra (1521-1554). Sin embargo, este no fue publicado hasta 1611, [51] después de que Johannes Kepler publicara hallazgos similares por su cuenta.
El erudito italiano Giambattista della Porta describió la cámara oscura, a la que llamó "obscurum cubiculum", en la primera edición de 1558 de su serie de libros Magia Naturalis . Sugirió utilizar una lente convexa para proyectar la imagen sobre papel y utilizarla como ayuda para dibujar. Della Porta comparó el ojo humano con la cámara oscura: "Pues la imagen entra en el ojo a través del globo ocular, igual que aquí a través de la ventana". La popularidad de los libros de Della Porta ayudó a difundir el conocimiento de la cámara oscura. [52] [53]
En su obra de 1567 La Pratica della Perspettiva, el noble veneciano Daniele Barbaro (1513-1570) describe el uso de una cámara oscura con una lente biconvexa como ayuda para dibujar y señala que la imagen es más vívida si la lente se cubre lo suficiente como para dejar una circunferencia en el medio. [50]
En su influyente y meticulosamente anotada edición latina de las obras de Ibn al-Haytham y Witelo, Opticae thesauru (1572), el matemático alemán Friedrich Risner propuso una ayuda portátil para el dibujo de una cámara oscura: una cabaña de madera ligera con lentes en cada una de sus cuatro paredes que proyectaría imágenes de los alrededores en un cubo de papel en el medio. La construcción podría llevarse sobre dos postes de madera. [54] Una configuración muy similar fue ilustrada en 1645 en el influyente libro de Athanasius Kircher Ars Magna Lucis Et Umbrae . [55]
Alrededor de 1575, el sacerdote dominico, matemático, astrónomo y cosmógrafo italiano Ignazio Danti diseñó un gnomon de cámara oscura y una línea de meridiano para la Basílica de Santa Maria Novella en Florencia y más tarde hizo construir un gnomon enorme en la Basílica de San Petronio en Bolonia. El gnomon se utilizó para estudiar los movimientos del Sol durante el año y ayudó a determinar el nuevo calendario gregoriano para el cual Danti participó en la comisión designada por el Papa Gregorio XIII e instituida en 1582. [56]
En su libro Diversarum Speculationum Mathematicarum [57] de 1585, el matemático veneciano Giambattista Benedetti propuso utilizar un espejo en un ángulo de 45 grados para proyectar la imagen en posición vertical. Esto deja la imagen invertida, pero se convertiría en una práctica común en las cámaras oscuras posteriores. [50]
Giambattista della Porta añadió un "cristal lenticular" o lente biconvexa a la descripción de la cámara oscura en la segunda edición de 1589 de Magia Naturalis . También describió el uso de la cámara oscura para proyectar escenas de caza, banquetes, batallas, obras de teatro o cualquier cosa deseada en hojas blancas. Árboles, bosques, ríos, montañas "que realmente son así, o hechas por arte, de madera o de alguna otra materia" podían disponerse en una llanura a la luz del sol al otro lado de la pared de la cámara oscura. Niños pequeños y animales (por ejemplo, ciervos hechos a mano, jabalíes, rinocerontes, elefantes y leones) podían actuar en este conjunto. "Luego, poco a poco, deben aparecer, como saliendo de sus guaridas, en la llanura: el cazador debe venir con su vara de caza, redes, flechas y otros elementos necesarios, que puedan representar la caza; que suenen cuernos, cornetas y trompetas; los que están en la cámara verán árboles, animales, rostros de cazadores y todo lo demás tan claramente, que no podrán decir si son verdad o ilusiones; las espadas desenvainadas brillarán en el agujero, y harán que la gente casi se asuste". Della Porta afirmó haber mostrado tales espectáculos a menudo a sus amigos. Ellos los admiraron mucho y difícilmente pudieron ser convencidos por las explicaciones de Della Porta de que lo que habían visto era realmente un truco óptico. [52] [58] [59]
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El uso más antiguo del término "cámara oscura" se encuentra en el libro de 1604 Ad Vitellionem Paralipomena del matemático, astrónomo y astrólogo alemán Johannes Kepler . [60] Kepler descubrió el funcionamiento de la cámara oscura al recrear su principio con un libro que reemplazaba un cuerpo brillante y enviaba hilos desde sus bordes a través de una abertura de múltiples esquinas en una mesa hasta el piso, donde los hilos recreaban la forma del libro. También se dio cuenta de que las imágenes se "pintan" invertidas y revertidas en la retina del ojo y pensó que esto se corrige de alguna manera por el cerebro. [61] En 1607, Kepler estudió el Sol en su cámara oscura y notó una mancha solar , pero pensó que era Mercurio en tránsito por el Sol. [62] En su libro de 1611 Dioptrice , Kepler describió cómo la imagen proyectada de la cámara oscura se puede mejorar y revertir con una lente. Se cree que más tarde utilizó un telescopio con tres lentes para revertir la imagen en la cámara oscura. [50]
En 1611, los astrónomos frisones/alemanes David y Johannes Fabricius (padre e hijo) estudiaron las manchas solares con una cámara oscura, después de darse cuenta de que mirar al Sol directamente con el telescopio podría dañar sus ojos. [62] Se cree que combinaron el telescopio y la cámara oscura para crear un telescopio de cámara oscura. [62] [63]
En 1612, el matemático italiano Benedetto Castelli le escribió a su mentor, el astrónomo, físico, ingeniero, filósofo y matemático italiano Galileo Galilei, sobre la posibilidad de proyectar imágenes del Sol a través de un telescopio (inventado en 1608) para estudiar las manchas solares recientemente descubiertas. Galilei escribió sobre la técnica de Castelli al sacerdote jesuita, físico y astrónomo alemán Christoph Scheiner. [64]
Desde 1612 hasta al menos 1630, Christoph Scheiner siguió estudiando las manchas solares y construyendo nuevos sistemas telescópicos de proyección solar. Los llamó "Heliotropii Telioscopici", término que más tarde se abrevió como helioscopio . [64] Para sus estudios con helioscopio, Scheiner construyó una caja alrededor del extremo de visualización/proyección del telescopio, que puede considerarse la versión más antigua conocida de una cámara oscura de tipo caja. Scheiner también fabricó una cámara oscura portátil. [65]
En su libro de 1613 Opticorum Libri Sex [66], el matemático, físico y arquitecto jesuita belga François d'Aguilon describió cómo algunos charlatanes engañaban a la gente para quitarles su dinero al afirmar que sabían nigromancia y que invocaban los espectros del diablo del infierno para mostrarlos al público dentro de una habitación oscura. La imagen de un asistente con una máscara de diablo se proyectaba a través de una lente en la habitación oscura, asustando a los espectadores sin educación. [35]
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En 1620, Kepler utilizó una cámara oscura portátil con un telescopio modificado para dibujar paisajes. Podía girarse para capturar partes del entorno. [67]
Se cree que el inventor holandés Cornelis Drebbel construyó una cámara oscura con forma de caja que corrigió la inversión de la imagen proyectada. En 1622, vendió una al poeta, compositor y diplomático holandés Constantijn Huygens , quien la utilizó para pintar y la recomendó a sus amigos artistas. [54] Huygens escribió a sus padres (traducido del francés):
Tengo en casa otro instrumento de Drebbel, que produce ciertamente efectos admirables en la pintura al reflejarse en una habitación oscura; no me es posible revelarles su belleza con palabras; toda pintura está muerta en comparación, porque aquí está la vida misma o algo más elevado, si uno pudiera expresarlo en palabras. La figura, el contorno y los movimientos se combinan allí de manera natural y de una manera grandiosa y agradable. [68]
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El orientalista , matemático, inventor, poeta y bibliotecario alemán Daniel Schwenter escribió en su libro de 1636 Deliciae Physico-Mathematicae sobre un instrumento que le había mostrado un hombre de Pappenheim , que permitía el movimiento de una lente para proyectar más de una escena a través de la cámara oscura. Consistía en una bola del tamaño de un puño, a través del cual se hacía un agujero (AB) con una lente unida en un lado (B). Esta bola se colocaba dentro de dos mitades de parte de una bola hueca que luego se pegaban entre sí (CD), en la que se podía girar. Este dispositivo se fijaba a una pared de la cámara oscura (EF). [69] Este mecanismo de articulación universal se denominó más tarde bola escióptrica .
En su libro Dioptrique de 1637 , el filósofo, matemático y científico francés René Descartes sugirió colocar el ojo de un hombre recientemente muerto (o si no había un hombre muerto disponible, el ojo de un buey) en una abertura en una habitación oscura y raspar la carne de atrás hasta que uno pudiera ver la imagen invertida formada en la retina. [70]
El filósofo, matemático y astrónomo jesuita italiano Mario Bettini escribió sobre la creación de una cámara oscura con doce agujeros en su Apiaria universae philosophiae mathematicae (1642). Cuando un soldado de infantería se paraba frente a la cámara, se proyectaba un ejército de doce soldados que realizaban los mismos movimientos.
El matemático francés, fraile de Mínimos y pintor de arte anamórfico Jean-François Nicéron (1613-1646) escribió sobre la cámara oscura con lentes convexas. Explicó cómo los pintores podían utilizar la cámara oscura para lograr una perspectiva perfecta en sus obras. También se quejó de cómo los charlatanes abusaban de la cámara oscura para engañar a los espectadores insensatos y hacerles creer que las proyecciones eran magia o ciencia oculta. Estos escritos se publicaron en una versión póstuma de La Perspective Curieuse (1652). [71]
El uso de la cámara oscura para proyectar espectáculos especiales para entretener a una audiencia parece haber seguido siendo muy poco frecuente. Una descripción de lo que probablemente fue un espectáculo de este tipo en 1656 en Francia, fue escrita por el poeta Jean Loret , quien expresó lo raro y novedoso que era. [72] A la sociedad parisina se le presentaron imágenes invertidas de palacios, bailes de ballet y luchas con espadas. Loret se sintió algo frustrado por no saber el secreto que hizo posible este espectáculo. Hay varias pistas que pueden haber sido un espectáculo de cámara oscura, en lugar de un espectáculo de linterna mágica muy temprano , especialmente en la imagen invertida y la sorpresa de Loret de que los movimientos enérgicos no hicieran ningún sonido. [73]
El científico jesuita alemán Gaspar Schott se enteró por un viajero de un pequeño aparato de cámara oscura que había visto en España, que se podía llevar bajo el brazo y ocultar bajo un abrigo. Entonces construyó su propia cámara oscura de caja deslizante, que podía enfocar deslizando una pieza de caja de madera dentro de otra pieza de caja de madera. Escribió sobre esto en su obra Magia universalis naturæ et artis de 1657 (volumen 1 – libro 4 “Magia Optica” páginas 199–201).
En 1659 se introdujo la linterna mágica , que sustituyó en parte a la cámara oscura como dispositivo de proyección, mientras que la cámara oscura siguió siendo popular como ayuda para el dibujo. La linterna mágica puede considerarse un dispositivo de cámara oscura (de tipo caja) que proyecta imágenes en lugar de escenas reales. En 1668, Robert Hooke describió la diferencia que suponía una instalación para proyectar las deliciosas "diversas apariciones y desapariciones, los movimientos, cambios y acciones" mediante un amplio cristal convexo en una cámara oscura: "si la imagen es transparente, refleja los rayos del sol de forma que puedan pasar a través de ella hacia el lugar donde se va a representar; y deja que la imagen esté rodeada por todos lados por una tabla o tela para que ningún rayo pueda pasar por su lado. Si el objeto es una estatua o alguna criatura viviente, entonces debe estar muy iluminado proyectando los rayos del sol sobre él por refracción, reflexión o ambas". Para los modelos que no se pueden invertir, como los animales vivos o las velas, aconsejó: "coloquen dos vasos grandes con esferas convenientes a distancias apropiadas". [74]
Los maestros holandeses del siglo XVII , como Johannes Vermeer , eran conocidos por su magnífica atención al detalle. Se ha especulado mucho sobre su uso de la cámara oscura, [67] pero el alcance de su uso por parte de los artistas de este período sigue siendo un tema de intensa controversia, recientemente revivido por la tesis de Hockney-Falco . [54]
El filósofo alemán Johann Sturm publicó un artículo ilustrado sobre la construcción de una caja de cámara oscura portátil con un espejo de 45° y una pantalla de papel aceitado en el primer volumen de las actas del Collegium Curiosum , Collegium Experimentale, sive Curiosum (1676). [75]
Oculus Artificialis Teledioptricus Sive Telescopium , de Johann Zahn , publicado en 1685, contiene numerosas descripciones, diagramas, ilustraciones y bocetos tanto de la cámara oscura como de la linterna mágica . En 1685, Johann Zahn propuso por primera vez un dispositivo portátil con un mecanismo de espejo-réflex , un diseño que más tarde se utilizaría en cámaras fotográficas. [76]
En 1694, el científico Robert Hooke presentó un artículo a la Royal Society en el que describía una cámara oscura portátil: una caja en forma de cono que se ajustaba a la cabeza y los hombros del usuario. [77]
Desde principios del siglo XVIII, los artesanos y ópticos fabricaban aparatos de cámara oscura con forma de libros, que eran muy apreciados por los amantes de los aparatos ópticos. [35]
Un capítulo del Saggio sopra Pittura (1764) del Conde Algarotti está dedicado al uso de la camera ottica ("cámara óptica") en la pintura. [78]
En el siglo XVIII, tras los avances de Robert Boyle y Robert Hooke , aparecieron modelos más fáciles de transportar en cajas. Estos fueron ampliamente utilizados por artistas aficionados durante sus viajes, pero también fueron empleados por profesionales, incluidos Paul Sandby y Joshua Reynolds , cuya cámara (disfrazada de libro) se encuentra ahora en el Museo de Ciencias de Londres . Estas cámaras fueron adaptadas más tarde por Joseph Nicephore Niepce , Louis Daguerre y William Fox Talbot para crear las primeras fotografías.
Aunque los principios técnicos de la cámara oscura se conocen desde la antigüedad, el uso generalizado de este concepto técnico para producir imágenes con una perspectiva lineal en pinturas, mapas, montajes teatrales y arquitecturas, y, más tarde, imágenes fotográficas y películas, comenzó en el Renacimiento occidental y la revolución científica. Aunque Alhazen (Ibn al-Haytham) ya había observado un efecto óptico y desarrollado una teoría pionera de la refracción de la luz, estaba menos interesado en producir imágenes con él (compárese con Hans Belting 2005); la sociedad en la que vivía era incluso hostil (compárese con Aniconism in Islam ) hacia las imágenes personales. [79]
Los artistas y filósofos occidentales utilizaron los hallazgos árabes en nuevos marcos de relevancia epistémica. [80] Por ejemplo, Leonardo da Vinci utilizó la cámara oscura como modelo del ojo, René Descartes para el ojo y la mente, y John Locke comenzó a utilizar la cámara oscura como metáfora del entendimiento humano per se. [81] El uso moderno de la cámara oscura como una máquina epistémica tuvo importantes efectos secundarios para la ciencia. [82] [83]
Si bien el uso de la cámara oscura ha crecido y menguado, aún se puede construir una usando algunos elementos simples: una caja, papel de calco, cinta adhesiva, papel de aluminio, un cúter, un lápiz y una manta para protegerse de la luz. [84] Las cámaras oscuras caseras son proyectos científicos o artísticos populares en la escuela primaria y secundaria.
En 1827, el crítico Vergnaud se quejaba del uso frecuente de la cámara oscura en la producción de muchas de las pinturas de la exposición del Salón de ese año en París: "¿Es el público, los artistas o el jurado el culpable de que las pinturas históricas, ya de por sí raras, se sacrifiquen en aras de la pintura de género, y de qué género, además?... el de la cámara oscura". [85] (traducido del francés)
El fotógrafo británico Richard Learoyd se ha especializado en tomar fotografías de sus modelos y motivos con una cámara oscura en lugar de una cámara moderna, combinándola con el proceso ilfochrome que crea impresiones grandes sin grano. [86] [87]
Otros artistas visuales contemporáneos que han utilizado explícitamente la cámara oscura en sus obras de arte incluyen a James Turrell , Abelardo Morell , Minnie Weisz , Robert Calafiore, Vera Lutter , Marja Pirilä y Shi Guorui. [88]
En el mercado se encuentran disponibles objetivos estenopeicos fabricados en aluminio que utilizan el principio de la cámara oscura . [89] Como la luminosidad de la imagen es muy débil en este fenómeno, en la fotografía digital se deben utilizar tiempos de exposición largos o una sensibilidad alta. La imagen resultante aparece borrosa y no es tan nítida, incluso si el objetivo está conectado a un cuerpo de cámara de última generación .
obscurum cubiculum.
Parece que, como Shen Kua, tuvo predecesores en su estudio, ya que no lo reivindicó como un hallazgo nuevo propio. Pero su tratamiento del mismo fue competentemente geométrico y cuantitativo por primera vez.
La genialidad de la intuición de Shen Kua sobre la relación entre el punto focal y el agujero estenopeico se puede apreciar mejor cuando leemos en Singer que Leonardo da Vinci (entre 1452 y 1519) fue el primero en comprenderla en Europa, casi quinientos años después. En el Códice Atlántico aparece un diagrama que muestra la relación; Leonardo pensaba que el cristalino del ojo invertía el efecto del agujero estenopeico, de modo que la imagen no aparecía invertida en la retina; aunque, de hecho, así es. En realidad, la analogía entre el punto focal y el punto estenopeico debió haberla comprendido Ibn al-Haitham, que murió casi en la época en que nació Shen Kua.
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