
カメラ・オブスクラ(複数形camerae obscuraeまたはcamera obscuras、ラテン語camera obscūra「暗い部屋」に由来)[ 1 ]は、暗い部屋または箱の小さな穴を通過する光が、部屋(箱)の外の景色の像を穴の反対側の面に投影し、その結果、外の景色が反転(上下逆)かつ左右反転(左から右)した像になるという自然現象である。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
カメラ・オブスクラとは、暗室、箱、テントなどの類似構造物で、外部の画像を内部または半透明のスクリーンに投影し、外部から観察する装置を指します。開口部にレンズを備えたカメラ・オブスクラは16世紀後半から使用され、絵画やデッサンの補助具として普及しました。この技術は19世紀前半にさらに発展し、カメラ・オブスクラの箱を感光性材料に投影画像を露光させる写真カメラへと進化しました。
レンズのないカメラオブスクラの像(またはその投影原理)は、「ピンホール像」とも呼ばれる。[ 5 ] [ 6 ]
カメラ・オブスクラは、太陽を直接見て目を傷つける危険を冒すことなく日食を研究するために用いられた。また、描画補助具として、投影された像をなぞることで非常に正確な図像を作成することができ、特に適切な遠近法を容易に実現できる方法として重宝された。
カメラ オブスキュラという用語が 1604 年に初めて使用される前は、この装置を指すために別の用語が使用されていました:キュービキュラム オブスキュラム、キュービキュラム テネブリコスム、コンクラーベ オブスキュラ、ローカス オブスキュラス。[ 7 ]
レンズがなく、非常に小さな穴が開いているカメラ・オブスクラは、「ピンホールカメラ」と呼ばれることもあるが、これは多くの場合、写真フィルムや印画紙を使用する、単純な(自作の)レンズレスカメラを指す。
光線は直進し、物体に反射されたり部分的に吸収されたりすると変化し、その物体の表面の色や明るさに関する情報を保持します。照明された物体は光線をあらゆる方向に反射します。障壁に十分小さな開口部があると、反対側のシーンのさまざまな点から直接来る光線だけが通過し、これらの光線は開口部の反対側の表面に到達したときにそのシーンの像を形成します。[ 8 ]
人間の目(および他の多くの動物の目)は、カメラ・オブスクラとよく似た仕組みで、光線が開口部(瞳孔)に入り、凸レンズで焦点を合わせ、暗い部屋を通過してから、滑らかな表面(網膜)上に倒立像を形成します。このアナロジーは16世紀初頭に現れ、17世紀には、神が(人間が機械を作るように)あらかじめ定められた目的を持って宇宙を機械として創造したという西洋の神学的思想を説明するために広く用いられるようになりました。これは行動科学、特に知覚と認知の研究に大きな影響を与えました。この文脈において、倒立像の投影は実際には生命の出現以前から存在する光学の物理的原理であり(生物学的または技術的な発明ではなく)、すべての生物の視覚に共通する特徴ではないことは注目に値します。[ 9 ]

カメラ・オブスクラは、片側または上部に小さな穴が開いた箱、テント、または部屋で構成されています。外部の風景からの光がその穴を通過して内部の表面に当たり、そこで風景が反転(上下逆)および左右反転(左右反転)して再現されますが、色と遠近感は保持されます。[ 10 ]
適度に鮮明な投影画像を得るには、通常、開口部はスクリーンからの距離の 1/100 より小さくする必要があります。ピンホールを小さくすると、画像は鮮明になりますが、暗くなります。ピンホールが小さすぎると、回折のために鮮明さが失われます。最適な鮮明さは、開口部の直径が光の波長とスクリーンまでの距離の幾何平均とほぼ等しい場合に得られます。 [ 11 ]
実際には、カメラオブスクラはピンホールではなくレンズを使用する。これは、より大きな開口部が機能し、焦点を維持しながら実用的な明るさを実現できるためである。[ 8 ]
透明なスクリーンに画像が映し出されれば、裏側から見れば反転はなくなります(ただし、上下逆は残ります)。鏡を使えば、正しい向きの画像を投影できます。投影は水平面(例えばテーブル)にも表示できます。18世紀のテントの天井投影方式では、テントの頂上にある一種の潜望鏡の中に鏡が使われていました。[ 8 ]
箱型のカメラ・オブスクラは、ガラス製の天板の上に置かれたトレーシングペーパーに正立像を投影する角度のついた鏡を備えていることが多い。像は背面から見えるが、鏡によって反転している。[ 12 ]
カメラ・オブスクラ効果(テントの小さな穴や動物の皮のスクリーンを通して)の発生が旧石器時代の洞窟壁画に影響を与えたという説がある。多くの旧石器時代の洞窟壁画に見られる動物の形が歪んでいるのは、画像が投影された表面がまっすぐでなかったり、正しい角度でなかったりしたときに見られる歪みに触発された可能性がある。[ 13 ]また、カメラ・オブスクラ投影が新石器時代の建造物にも役割を果たした可能性がある とも示唆されている。[ 14 ] [ 15 ]
穴の開いたグノモンは、ピンホールに太陽の像を投影するもので、中国の周日算経(紀元前1046年~紀元前256年、紀元220年頃まで加筆)に記述されている。[ 16 ]明るい円の位置を測定することで、時刻や年を知ることができる。中東やヨーロッパの文化では、その発明ははるか後になって、紀元1000年頃のエジプトの天文学者で数学者のイブン・ユヌスに帰せられた。[ 17 ]
ピンホール像に関する最も古い既知の記録の 1 つは、紀元前 4 世紀に書かれた中国の文献『墨子』に見られます。この文献は伝統的に、中国の哲学者で墨家論理学派の創始者である墨子(紀元前470 年頃- 紀元前391 年頃)に帰属され、その名が付けられています。[ 18 ]これらの文献は、「集光点」または「宝庫」[注 1 ]内の像が、光線を集める交点 (ピンホール) によって反転される仕組みを説明しています。照らされた人の足から来る光は、部分的に下方に隠れ (つまり、ピンホールの下に当たる)、部分的に像の上部を形成します。頭からの光線は、部分的に上方に隠れ (つまり、ピンホールの上に当たる)、部分的に像の下部を形成します。[ 19 ] [ 20 ]
もう一つの初期の記述は、ギリシャの哲学者アリストテレス(紀元前384~322年)または彼の思想の追随者によって提供されている。後の11世紀の中東の科学者アルハゼンと同様に、アリストテレスも日食の観測にカメラ・オブスクラを使用していたと考えられている。[ 18 ]ピンホール像の形成は、『問題集』第15巻で主題として取り上げられており、次のように問われている。
なぜ、例えば籐細工のような四角形を太陽が通過するとき、長方形ではなく円形の図形が浮かび上がるのでしょうか?
さらにその先へ:
日食をふるいや、プラタナスなどの広葉樹の葉を通して見たり、片方の手の指をもう一方の手の指に重ねたりすると、光線が地球に届くところで三日月形になるのはなぜでしょうか?これは、長方形の覗き穴から光が差し込むと円錐形に見えるのと同じ理由なのでしょうか?
この現象を説明しようと、著者は光が2つの円錐を形成すると説明した。1つは太陽と開口部の間、もう1つは開口部と地球の間である。しかし、像が丸いのは、光線の一部(直進すると想定される)が開口部の角度で遮断され、弱くなりすぎて見えなくなるという考えによるものだとされた。[ 21 ]
西洋世界の多くの哲学者や科学者は、光が直進することと、形状の異なる開口部の後ろに円形の光点が形成されることとの矛盾について考察を重ねた。そして最終的に、この「問題」で説明されている円形や三日月形の像は、太陽のピンホール像投影であるということが広く受け入れられるようになった。
ユークリッドは著書『光学』(紀元前300年頃、紀元1000年頃の写本に現存)の中で、視覚を数学的に記述し、「目から直接引いた線は広大な空間を通過する」とし、「私たちの視覚に含まれる空間の形状は円錐であり、その頂点は目に、底辺は私たちの視覚の限界にある」と述べている。[ 22 ]イグナツィオ・ダンティによる1573年の注釈付き翻訳など、このテキストの後のバージョンでは、ユークリッドの考えを示すためにカメラ・オブスクラの原理の説明が追加されている。[ 23 ]

6世紀、ビザンツ・ギリシャの数学者で建築家のトラレスのアンテミウス(アヤソフィアの共同建築家として最も有名)は、カメラ・オブスクラに関連する効果について実験を行った。[ 24 ]アンテミウスは、関連する光学について高度な理解を持っており、西暦555年に彼が作成した光線図がそれを証明している。[ 25 ]
アル・キンディー(801年頃- 873年頃)は、光学に関する論文『De Aspectibus』の中で、光が直進することを証明するためにピンホール像について記述した。[ 21 ]
10世紀、虞朝龍は、光の方向と拡散を研究するために、小さな穴を通して仏塔の模型の画像をスクリーンに投影したと言われている。[ 26 ]


中東の物理学者イブン・アル=ハイサム(西洋ではラテン語化されたアルハゼンとして知られる)(965年 - 1040年)は、11世紀初頭にカメラ・オブスクラ現象を広範に研究した。
彼は論文「日食の形状について」の中で、この現象の最初の実験的および数学的分析を提供した。[ 28 ] [ 29 ]彼は焦点とピンホール の関係を理解した。 [ 30 ]
皆既日食でない限り、日食時の太陽像は、その光が狭い円形の穴を通過し、穴の反対側の平面に投影されると、三日月形になることを示しています。太陽像がこの特異性を示すのは、穴が非常に小さい場合のみです。穴が大きくなると像は変化し、その変化は穴の幅が広くなるにつれて大きくなります。開口部が非常に広い場合、三日月形の像は消え、穴が円形であれば光は円形に、穴が正方形であれば光は正方形に見え、開口部の形状が不規則な場合は、穴が広く、光が投影される平面が穴と平行であれば、壁面に映る光はこの形状になります。
イブン・アル=ハイサムは著書『光学の書』 (1027年頃)の中で、光線は直進し、光線を反射した物体によって区別されると説明し、次のように記している。[ 31 ]
空気中や(その他の)透明な物体の中では光と色が混ざり合わないという証拠は、複数のろうそくが同じ場所の様々な異なる位置にあり、それらがすべて暗い窪みに通じる開口部に面していて、その開口部に面した暗い窪みの中に白い壁や(その他の白い)不透明な物体がある場合、それらのろうそくの(個々の)光は、ろうそくの数に応じて、その物体や壁に個別に現れ、それぞれの光(光の点)は、その窓を通る直線に沿って、特定のろうそくの真向かいに現れるという事実に見出される。さらに、1本のろうそくが遮られると、そのろうそくの真向かいの光だけが消えるが、遮っていた物体を取り除くと、光は戻ってくる。
1200年頃からの『光学の書』のラテン語訳は、ヨーロッパで非常に大きな影響力を持ったようだ。イブン・アル=ハイサムに影響を受けたとされる人物には、ヴィテロ、ジョン・ペッカム、ロジャー・ベーコン、レオナルド・ダ・ヴィンチ、ルネ・デカルト、ヨハネス・ケプラーなどがいる。[ 32 ]しかし、『日食の形状について』は20世紀までアラビア語でしか入手できず、ケプラーが取り上げるまでヨーロッパではこれに匹敵する説明は見つからなかった。ピンホール像に興味を持っていた初期の学者たちが引用したのは、実際にはアル=キンディーの著作、特に広く流通していた擬似ユークリッド幾何学の『鏡について』であった。[ 21 ]
宋代の中国の科学者、沈括(1031~1095)は、 1088年に著した『夢池論』の中で、凹面鏡の焦点とカメラ・オブスクラ現象の「集光」穴をオール受けに例え、像が反転する仕組みを説明している。[ 33 ]
「鳥が空を飛ぶとき、その影は地面に沿って同じ方向に移動します。しかし、その像を窓の小さな穴を通して集めると(ベルトを締めるように)、影は鳥の動きとは逆方向に移動します。[…]これは、燃える鏡と同じ原理です。このような鏡は凹面を持ち、指を反射して、対象物が非常に近い場合は正立像を映し出しますが、指がどんどん遠ざかると像が消える点に達し、その後は像が反転して現れます。つまり、像が消える点は窓の針穴のようなものです。同様に、オールもオール受けの中央付近で固定されており、動かすと一種の「腰」を形成し、オールの柄は常に先端(水の中にある部分)とは逆の位置にあります。」
沈括は、840年頃に書かれた段承士の『酉陽雑録』の中で、海岸沿いの中国の塔の逆さまの像は海に反射したために逆さまになったという記述に対して、「これはナンセンスだ。像が小さな穴を通った後に逆さまになるのは正常な原理だ」と反論した。[ 18 ]
イギリスの政治家でありスコラ哲学者であったロバート・グロステスト(1175年頃 - 1253年10月9日)は、カメラ・オブスクラについて論評した最初期のヨーロッパ人の一人である。[ 34 ]
イギリスの哲学者でフランシスコ会修道士のロジャー・ベーコン(1219/20年頃 - 1292年頃)は、著書『De Multiplicatione Specerium』(1267年)の中で、正方形の開口部を通して投影された像は円形になるのは、光が球面波として伝わり、穴を通過した後に自然な形をとるためだと誤って述べている。また、彼は、丸い穴を通過する光線を観察し、それらが表面に形成する光の点を調べることで日食を安全に研究することを勧める原稿を書いたともされている。[ 35 ]
ポーランドの修道士であり、神学者、物理学者、数学者、自然哲学者でもあったヴィテッロは、影響力のある論文『ペルスペクティヴァ』(1270年頃~1278年)の中でカメラ・オブスクラについて記述しており、この論文は主にイブン・アル=ハイサムの著作に基づいている。
イングランドの大司教で学者のジョン・ペッカム(1230年頃 - 1292年)は、著書『Tractatus de Perspectiva』(1269年頃 - 1277年)と『Perspectiva communis』 (1277年頃 - 1279年)の中でカメラ・オブスクラについて論じ、光が開口部を通過した後、徐々に円形を形成すると誤って主張した。[ 36 ]彼の著作はベーコンの影響を受けていた。
フランスの天文学者ギヨーム・ド・サン=クルーは、1292年の著書『惑星暦』の中で、太陽の離心率は、カメラ・オブスクラを用いて、遠地点と近地点における距離と見かけの太陽直径の反比例から決定できると示唆した。[ 37 ]
カマル・アルディン・アルファーリスィー(1267年 - 1319年)は、1309年の著作『キタブ・タンキーフ・アルマナジル』(光学の改訂)の中で、カメラ・オブスクラで開口部を制御しながら水を満たしたガラス球を使って実験し、虹の色は光の分解現象であることを発見したと述べている。[ 38 ] [ 39 ]
フランスのユダヤ人哲学者、数学者、物理学者、天文学者/占星術師のレヴィ・ベン・ゲルション(1288年 - 1344年)(ゲルソニデスまたはレオ・ド・バルネオリスとしても知られる)は、ヤコブの杖を備えたカメラ・オブスクラを使用していくつかの天体観測を行い、太陽、月、明るい惑星である金星と木星の角直径を測定する方法を記述した。彼は1334年の夏至と冬至の観測に基づいて太陽の離心率を決定した。レヴィはまた、開口部の大きさが投影された画像の大きさを決定することにも注目した。彼はヘブライ語で彼の研究結果を論文「セフェル・ミルハモット・ハシェム(主の戦い)」第5巻第5章と第9章に記した。 [ 40 ]

イタリアの博学者レオナルド・ダ・ヴィンチ(1452年~1519年)は、アルハゼンのラテン語訳[ 42 ]に精通し、光学の物理学および生理学的側面を幅広く研究し、1502年にカメラ・オブスクラの最も古い明確な記述を書いた(ラテン語から翻訳された『アトランティコ手稿』に収録)。
建物の正面、場所、または風景が太陽によって照らされている場合、その正面に面した、太陽が直接当たっていない部屋の壁に小さな穴を開けると、太陽によって照らされたすべての物体はその開口部を通して像を送り、穴に面した壁に上下逆さまに映し出されます。その開口部からそう遠くない部屋に垂直に置かれた白い紙にこれらの像を捉えると、上記のすべての物体が紙の上に本来の形や色で映し出されますが、その開口部で光線が交差するため、小さく上下逆さまに映ります。これらの像が太陽によって照らされた場所から発せられたものであれば、紙の上には実際の色と全く同じように映し出されます。紙は非常に薄く、裏側から見る必要があります。[ 43 ]
しかし、これらの記述は、1797年にヴェンチューリが解読して発表するまで知られることなく残っていた。[ 44 ]
ダ・ヴィンチは明らかにカメラ・オブスクラに非常に興味を持っていた。長年にわたり、彼はノートにカメラ・オブスクラの図を約270枚描いた。彼はさまざまな形状やサイズの開口部、そして複数の開口部(1、2、3、4、8、16、24、28、32)で体系的に実験を行った。彼は目の働きをカメラ・オブスクラの働きと比較し、ピンホールや瞳孔を通る像の反転、像の非干渉、そして像が「すべてにおいて全体であり、すべての部分において全体である」という事実など、光学の基本原理を実証できる能力に特に興味を持っていたようだ。[ 45 ]

カメラ・オブスクラの最も古い既知の図は、オランダの医師、数学者、機器製作者であるジェンマ・フリシウスの1545年の著書『De Radio Astronomica et Geometrica』に見られる。彼はその中で、1544年1月24日の日食を研究するためにカメラ・オブスクラをどのように使用したかを記述し、図解している[ 44 ]。
イタリアの博学者ジェロラモ・カルダーノは、 1550年の著書『De subtilitate』第1巻第4章で、カメラ・オブスクラにガラス円盤(おそらく両凸レンズ)を使用することについて記述している。彼は、それを使って「太陽が照っているときに街で起こること」を観察することを提案し、色がくすまないように投影スクリーンとして非常に白い紙を使用することを勧めている。[ 46 ]
シチリアの数学者で天文学者のフランチェスコ・マウロリコ(1494年 - 1575年)は、長方形の穴を通った太陽光が日食中に丸い光点や三日月形の光点を形成する仕組みについて、著書『光と影についてのフォティスミ』 (1521年 - 1554年)でアリストテレスの疑問に答えた。しかし、これはヨハネス・ケプラーが同様の発見を発表した後の1611年まで出版されなかった[ 47 ] 。
イタリアの博学者ジャンバッティスタ・デッラ・ポルタは、1558年に出版された著書シリーズ『Magia Naturalis』の初版で、カメラ・オブスクラ(彼自身は「カメラ・オブスクラ」と呼んだ)について記述した。彼は凸レンズを使って画像を紙に投影し、それを描画補助具として使用することを提案した。デッラ・ポルタは人間の目をカメラ・オブスクラに例え、「画像は眼球を通して目に入るのと同じように、ここでは窓を通して入る」と述べた。デッラ・ポルタの著書の人気は、カメラ・オブスクラの知識の普及に貢献した。[ 48 ] [ 49 ]
ヴェネツィアの貴族ダニエレ・バルバロ(1513-1570)は、1567年の著書『ラ・プラティカ・デッラ・ペルスペッティヴァ』の中で、両凸レンズ付きカメラ・オブスクラを描画補助具として使用することについて述べ、レンズを中央に円周が残る程度に覆うと画像がより鮮明になることを指摘している。[ 46 ]

ドイツの数学者フリードリヒ・リスナーは、イブン・アル=ハイサムとヴィテロの著作をラテン語で綿密に注釈した影響力のある版『Opticae thesauru』 (1572年)の中で、持ち運び可能なカメラ・オブスクラの描画補助具を提案した。これは、4つの壁それぞれにレンズが付いた軽量の木造小屋で、周囲の像を中央の紙の立方体に投影する。この構造は2本の木の棒で運ぶことができた。[ 50 ]非常によく似た装置が、1645年にアタナシウス・キルヒャーの影響力のある著書『Ars Magna Lucis Et Umbrae』で図示されている。[ 51 ]
1575年頃、イタリアのドミニコ会司祭で数学者、天文学者、宇宙誌学者であったイグナツィオ・ダンティは、フィレンツェのサンタ・マリア・ノヴェッラ大聖堂のためにカメラ・オブスクラのグノモンと子午線を設計し、後にボローニャのサン・ペトロニオ大聖堂に巨大なグノモンを建造させた。このグノモンは、1年間の太陽の動きを研究するために使用され、ダンティが教皇グレゴリウス13世によって任命され、1582年に設立された委員会に参加した新しいグレゴリオ暦の決定に役立った。[ 52 ]
ヴェネツィアの数学者ジャンバッティスタ・ベネデッティは、 1585年の著書『Diversarum Speculationum Mathematicarum』[ 53 ]の中で、鏡を45度の角度で使用して像を正立させる方法を提案した。この方法では像は反転するが、後のカメラ・オブスクラでは一般的な方法となる[ 46 ]。
ジャンバッティスタ・デッラ・ポルタは、 1589年に出版された『マギア・ナチュラリス』第2版で、カメラ・オブスクラの説明に「レンズ状結晶」または両凸レンズを追加した。彼はまた、狩猟の場面、宴会、戦闘、演劇、あるいは望むものなら何でも、白い布に投影するためにカメラ・オブスクラを使用することについても説明した。木々、森、川、山々は、「実際に存在するもの、あるいは木やその他の素材で人工的に作られたもの」であっても、カメラ・オブスクラの壁の向こう側の日当たりの良い平地に配置できる。小さな子供や動物(例えば、手作りの鹿、イノシシ、サイ、象、ライオンなど)がこの装置の中で演技をすることができた。 「それから、彼らは巣穴から出てくるように、徐々に平原に現れなければならない。狩人は狩猟用の竿、網、矢、その他狩猟を象徴する必需品を持って来なければならない。角笛、コルネット、トランペットを鳴らそう。部屋の中にいる者は、木々、動物、狩人の顔、その他すべてをはっきりと見るので、それが真実か幻覚か区別がつかなくなる。抜かれた剣が穴の中で光り輝き、人々はほとんど恐怖を感じるだろう。」デッラ・ポルタは、このような光景を友人によく見せたと主張した。彼らはそれを非常に賞賛し、自分たちが見たものが実際には錯覚であるというデッラ・ポルタの説明に納得することはほとんどなかった。[ 48 ] [ 54 ] [ 55 ]


カメラ・オブスクラという用語が最初に使われたのは、ドイツの数学者、天文学者、占星術師ヨハネス・ケプラーによる1604年の著書『Ad Vitellionem Paralipomena』である。[ 56 ]ケプラーは、光る物体の代わりに本を使ってカメラ・オブスクラの原理を再現し、本の端から糸をテーブルの多角形の開口部を通して床に伸ばし、糸が本の形を再現することで、カメラ・オブスクラの仕組みを発見した。彼はまた、画像が目の網膜に反転して「描かれる」ことに気づき、脳が何らかの方法でこれを修正していると考えていた。[ 57 ] 1607年、ケプラーはカメラ・オブスクラ で太陽を研究し、黒点に気づいたが、それは水星が太陽面を通過しているのだと思った。[ 58 ]ケプラーは 1611年の著書『ディオプトリス』の中で、カメラ・オブスクラの投影像をレンズで改善したり反転させたりする方法を説明した。彼は後に3枚のレンズを備えた望遠鏡を使ってカメラ・オブスクラの像を反転させたと考えられている。[ 46 ]
1611年、フリースラント/ドイツの天文学者ダヴィッドとヨハネス・ファブリキウス(父子)は、望遠鏡で太陽を直接見ると目が損傷する可能性があることに気づき、カメラ・オブスクラを使って太陽黒点を研究した。 [ 58 ]彼らは望遠鏡とカメラ・オブスクラを組み合わせてカメラ・オブスクラ望遠鏡を開発したと考えられている。[ 58 ] [ 59 ]
1612年、イタリアの数学者ベネデット・カステッリは、師であるイタリアの天文学者、物理学者、エンジニア、哲学者、数学者ガリレオ・ガリレイに、望遠鏡(1608年に発明)を通して太陽の像を投影し、最近発見された太陽黒点を研究することについて手紙を書いた。ガリレイは、カステッリの技術について、ドイツのイエズス会司祭、物理学者、天文学者のクリストフ・シャイナーに手紙を書いた。[ 60 ]

1612年から少なくとも1630年まで、クリストフ・シャイナーは太陽黒点の研究を続け、新しい望遠鏡式太陽投影システムを構築した。彼はこれを「Heliotropii Telioscopici」と呼び、後にヘリオスコープと略した。[ 60 ]シャイナーはヘリオスコープの研究のために、望遠鏡の観察/投影端の周りに箱を作った。これは箱型カメラ・オブスクラの最も古い既知のバージョンと見なすことができる。シャイナーは携帯型カメラ・オブスクラも作った。[ 61 ]
ベルギーのイエズス会士で数学者、物理学者、建築家のフランソワ・ダギロンは、 1613年の著書『Opticorum Libri Sex』[ 62 ]の中で、一部の詐欺師が、死霊術を知っていると主張し、暗い部屋の中で悪魔の亡霊を観客に見せることで、人々から金をだまし取っていたことを述べている。悪魔の仮面をつけた助手の像がレンズを通して暗い部屋に投影され、無知な観客を怖がらせた。[ 35 ]

1620年までに、ケプラーは改良された望遠鏡を備えた携帯用カメラ・オブスクラ・テントを使用して風景を描いた。それは回転させて周囲の一部を捉えることができた。[ 63 ]
オランダの発明家コルネリス・ドレッベルは、投影画像の反転を補正する箱型のカメラ・オブスクラを製作したと考えられている。1622年、彼はオランダの詩人、作曲家、外交官であるコンスタンティン・ホイヘンスにそれを販売し、ホイヘンスはそれを使って絵を描き、芸術家の友人たちにも勧めた。[ 50 ]ホイヘンスは両親に手紙を書いた(フランス語からの翻訳):
私は自宅にドレッベルのもう一つの道具を持っていますが、それは確かに暗い部屋で反射を利用して絵を描く際に素晴らしい効果を発揮します。言葉でその美しさを伝えることは私には不可能です。それに比べれば、すべての絵画は死んでいます。なぜなら、ここには生命そのもの、あるいはそれを言葉で表現できるならば、それ以上の何かがあるからです。人物像、輪郭、動きが自然に、そして壮大で心地よい形で一体化しています。[ 64 ]

ドイツの東洋学者、数学者、発明家、詩人、司書であるダニエル・シュヴェンターは、1636年に出版した著書『Deliciae Physico-Mathematicae』の中で、パッペンハイム出身の人物が彼に見せた装置について記している。この装置は、カメラ・オブスクラを通してより広い範囲を投影するためにレンズを動かすことができるものであった。それは、拳ほどの大きさの球体で構成されており、その球体に穴(AB)が開けられ、片側にレンズ(B)が取り付けられていた。この球体は、中空の球体の半分の部分を二つに分け、それを接着したもの(CD)の中に入れられ、その中で回転させることができた。この装置はカメラ・オブスクラの壁(EF)に取り付けられた。[ 65 ]この自在継手機構は後にスキオプティック・ボールと呼ばれるようになった。
フランスの哲学者、数学者、科学者であるルネ・デカルトは、1637年の著書『ディオプトリック』の中で、最近死んだ人の目(あるいは死んだ人がいなければ牛の目)を暗い部屋の開口部に入れ、網膜上に反転した像が見えるようになるまで裏側の肉を削り取ることを提案した。[ 66 ]

イタリアのイエズス会士で哲学者、数学者、天文学者であったマリオ・ベッティーニは、著書『Apiaria universae philosophiae mathematicae』 (1642年)の中で、12個の穴が開いたカメラ・オブスクラの作り方について記している。歩兵がカメラの前に立つと、同じ動きをする12人の兵士からなる軍隊が投影される仕組みだった。
フランスの数学者でミニム修道士、アナモルフィックアートの画家であるジャン=フランソワ・ニセロン(1613-1646)は、凸レンズ付きカメラ・オブスクラについて書いた。彼は、カメラ・オブスクラが画家が作品の中で完璧な遠近感を得るためにどのように使用できるかを説明した。また、詐欺師がカメラ・オブスクラを悪用して愚かな観客を騙し、投影が魔法やオカルト科学であると信じ込ませていることについても不満を述べた。これらの著作は、死後出版された『奇妙な遠近法』(1652年)に収録されている。 [ 67 ]
観客を楽しませるために特別なショーを投影するのにカメラ・オブスクラを使用することは、非常に稀であったようだ。1656年にフランスで行われたと思われるショーについて、詩人のジャン・ロレが記述しており、その珍しさと斬新さを表現している。[ 68 ]パリの社交界では、宮殿、バレエ、剣で戦う場面が逆さまに映し出された。ロレは、このスペクタクルを可能にした秘密を知らないことに多少苛立ちを感じていた。特に逆さまの映像と、激しい動きにもかかわらず音がしないことにロレが驚いたことから、これは初期の幻灯機ショーではなく、カメラ・オブスクラショーであった可能性を示唆する手がかりがいくつかある。 [ 69 ]
ドイツのイエズス会士で科学者のガスパール・ショットは、旅行者からスペインで見た小型のカメラ・オブスクラ装置について聞き、それは片腕に抱えて持ち運べ、コートの下に隠せるものだったと知った。そこで彼は、木製の箱の部品を別の木製の箱の部品の中にスライドさせることで焦点を合わせることができる、独自のスライド式箱型カメラ・オブスクラを製作した。彼はこのことについて、1657年に著した『Magia universalis naturæ et artis』(第1巻、第4章「Magia Optica」、199~201ページ)に記している。
1659年までに幻灯機が導入され、投影装置としてカメラ・オブスクラに部分的に取って代わったが、カメラ・オブスクラは主に描画補助具として人気を保った。幻灯機は、実際の風景ではなく画像を投影する(箱型の)カメラ・オブスクラ装置とみなすことができる。1668年、ロバート・フックは、カメラ・オブスクラ装置で広い凸面ガラスを用いて「さまざまな幻影と消失、動き、変化、動作」という魅力的なものを投影するための装置の違いについて次のように述べている。「絵が透明な場合は、太陽光線を反射させて、それが投影される場所に向かって透過するようにする。また、絵の周囲を板や布で囲み、光線が横を通らないようにする。対象が彫像や生き物の場合は、太陽光線を屈折、反射、またはその両方によって十分に照らす必要がある。」生きた動物やろうそくなど、反転できないモデルについては、「適切な距離に、都合の良い球体を入れた大きなグラスを2つ置く」とアドバイスした。[ 70 ]
ヨハネス・フェルメールなどの17世紀のオランダの巨匠たちは、細部への並外れたこだわりで知られていました。彼らがカメラ・オブスクラを使用していたという説は広く推測されていますが[ 63 ]、この時代の芸術家によるその使用の程度は依然として激しい論争の的となっており、最近ではホックニーとファルコの説によって再び議論されています[ 50 ]。

ドイツの哲学者ヨハン・シュトゥルムは、コレギウム・キュリオスムの議事録第1巻「コレギウム・エクスペリメンターレ、シヴ・キュリオスム」( 1676年)に、45°の鏡と油紙スクリーンを備えた携帯型カメラ・オブスクラ箱の製作に関する図解入りの記事を発表した。[ 71 ]
1685年に出版されたヨハン・ザーンの『Oculus Artificialis Teledioptricus Sive Telescopium』には、カメラ・オブスクラと幻灯機の両方に関する多くの説明、図、イラスト、スケッチが含まれている。鏡面反射機構を備えた手持ち式の装置は、 1685年にヨハン・ザーンによって初めて提案され、その設計は後に写真カメラに使用されることになる。[ 72 ]
科学者のロバート・フックは1694年に王立協会に論文を発表し、その中で携帯型カメラ・オブスクラについて説明した。それは円錐形の箱で、使用者の頭と肩に装着するものであった。[ 73 ]
18世紀初頭から、職人や光学技師は本の形をしたカメラ・オブスクラ装置を作り、光学機器愛好家から高く評価された。 [ 35 ]
コンテ・アルガロッティの『絵画論』 (1764年)の一章は、絵画におけるカメラ・オブスクラ(「光学室」)の使用に捧げられている。 [ 74 ]
18世紀になると、ロバート・ボイルとロバート・フックの発展に伴い、箱型の持ち運びやすいモデルが登場した。これらは旅行中のアマチュア画家によって広く利用されたが、ポール・サンドビーやジョシュア・レイノルズといったプロの写真家にも用いられた。レイノルズのカメラ(本に偽装したもの)は現在、ロンドンの科学博物館に所蔵されている。こうしたカメラは後に、ジョセフ・ニセフォール・ニエプス、ルイ・ダゲール、ウィリアム・フォックス・タルボットによって改良され、最初の写真が撮影された。


カメラ・オブスクラの技術原理は古代から知られていましたが、絵画、地図、舞台装置、建築物、そして後には写真や映画において、線遠近法を用いた画像を作成するためにこの技術概念が広く使用されるようになったのは、西洋ルネサンスと科学革命の時代になってからです。アルハゼン(イブン・アル=ハイサム)はすでに光学効果を観察し、光の屈折に関する先駆的な理論を開発していましたが、それを用いて画像を作成することにはあまり関心がありませんでした(ハンス・ベルティング2005 を参照)。彼が生きていた社会は、個人の画像に対してさえ敵対的でした(イスラムにおける偶像崇拝の否定を参照)。[ 75 ]
西洋の芸術家や哲学者は、中東の発見を認識論的に重要な新しい枠組みに利用した。[ 76 ]例えば、レオナルド・ダ・ヴィンチはカメラ・オブスクラを目のモデルとして、ルネ・デカルトは目と精神のモデルとして、ジョン・ロックはカメラ・オブスクラを人間の理解そのもののメタファーとして使い始めた。 [ 77 ]現代におけるカメラ・オブスクラの認識論的装置としての利用は、科学に重要な副次的影響を与えた。[ 78 ] [ 79 ]
カメラ・オブスクラの使用は盛衰を繰り返してきたが、箱、トレーシングペーパー、テープ、アルミホイル、カッターナイフ、鉛筆、光を遮るための毛布といったいくつかの簡単な材料を使って今でも作ることができる。[ 80 ]手作りのカメラ・オブスクラは、小学校や中学校の理科や美術の授業で人気のプロジェクトである。
1827年、批評家のヴェルニョーは、その年のパリのサロン展に出品された多くの絵画の制作にカメラ・オブスクラが頻繁に使用されていることについて、「歴史画がすでに希少なものであるにもかかわらず、風俗画に犠牲にされているのは、一般大衆の責任なのか、画家の責任なのか、それとも審査員の責任なのか。しかも、その風俗画とは一体何なのか!…カメラ・オブスクラの風俗画だ」と不満を述べた。[ 81 ](フランス語からの翻訳)
イギリスの写真家リチャード・リアロイドは、現代のカメラではなくカメラ・オブスクラを使ってモデルやモチーフを撮影することに特化しており、それをイルフォクロームプロセスと組み合わせることで、粒状感のない大きなプリントを作成している。[ 82 ] [ 83 ]
作品にカメラ・オブスクラを明示的に使用した他の現代視覚芸術家には、ジェームズ・タレル、アベラルド・モレル、ミニー・ワイズ、ロバート・カラフィオーレ、ヴェラ・ルッター、マルヤ・ピリラ、シー・グオルイなどがいる。[ 84 ]
cubiculum。
Shen Kua と同様、彼もその研究に先駆者がいたようで、それを自身の新たな発見とは主張していない。しかし、彼によるその扱いは、初めて幾何学的かつ定量的に的確なものであった。
Shen Kua の焦点とピンホールの関係についての洞察の天才性は、Singer の記述を読むとよりよく理解できる。このことは、それからほぼ 500 年後のヨーロッパで最初にレオナルド ダ ヴィンチ (+ 1452 to + 1519) によって理解された。この関係を示す図は
Codice Atlantico
にあり、レオナルドは目のレンズがピンホール効果を反転させ、網膜上に像が反転して見えないと考えていたが、実際には反転して見える。実際、焦点とピンホールの類似性は、Shen Kua が生まれた頃に亡くなった Ibn al-Haitham によって理解されていたに違いない。
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