Проектор или проектор изображений — это оптическое устройство , которое проецирует изображение (или движущиеся изображения) на поверхность, обычно проекционный экран . Большинство проекторов создают изображение, пропуская свет через небольшую прозрачную линзу, но некоторые новые типы проекторов могут проецировать изображение напрямую, используя лазеры . Виртуальный ретинальный дисплей , или ретинальный проектор, — это проектор, который проецирует изображение непосредственно на сетчатку вместо использования внешнего проекционного экрана.
Наиболее распространенный тип проектора, используемый сегодня, называется видеопроектор . Видеопроекторы являются цифровой заменой более ранних типов проекторов, таких как слайд-проекторы и проекторы верхнего расположения . Эти более ранние типы проекторов в основном были заменены цифровыми видеопроекторами в течение 1990-х и начала 2000-х годов, [1] но старые аналоговые проекторы все еще используются в некоторых местах. Новейшие типы проекторов — это ручные проекторы , которые используют лазеры или светодиоды для проецирования изображений.
В кинотеатрах использовался тип проектора, называемый кинопроектором , который в настоящее время в основном заменен цифровыми киновидеопроекторами.
Проекторы можно условно разделить на три категории в зависимости от типа входного сигнала. Некоторые из перечисленных проекторов могли проецировать несколько типов входного сигнала. Например: видеопроекторы были в основном разработаны для проецирования предварительно записанных движущихся изображений, но регулярно используются для неподвижных изображений в презентациях PowerPoint и могут быть легко подключены к видеокамере для ввода в реальном времени. Волшебный фонарь больше всего известен проецированием неподвижных изображений, но был способен проецировать движущиеся изображения с механических слайдов с момента своего изобретения и, вероятно, был на пике своей популярности, когда использовался в фантасмагорических шоу для проецирования движущихся изображений привидений.
Вероятно, существовало довольно много других типов проекторов, помимо описанных ниже примеров, но свидетельства скудны, а сообщения часто неясны относительно их природы. Зрители не всегда предоставляли детали, необходимые для различения, например, теневой игры и проекции фонаря . Многие не понимали природу того, что они видели, и немногие когда-либо видели другие сопоставимые медиа. Проекции часто представлялись или воспринимались как магия или даже как религиозный опыт, при этом большинство проекционистов не желали делиться своими секретами. Джозеф Нидхэм суммирует некоторые возможные примеры проекций из Китая в своей серии книг 1962 года «Наука и цивилизация в Китае» [3]
Самая ранняя проекция изображений, скорее всего, была сделана в примитивной теневой графике , восходящей к доисторическим временам. Теневая игра обычно не включает в себя проекционное устройство, но может рассматриваться как первый шаг в развитии проекторов. Она развилась в более утонченные формы теневого кукольного театра в Азии, где она имеет долгую историю в Индонезии (записи, относящиеся к ваянгу , с 840 г. н. э.), Малайзии, Таиланде, Камбодже, Китае (записи примерно с 1000 г. н. э.), Индии и Непале.
Проекторы имеют общую историю с камерами в камере-обскуре . Камера-обскура ( лат. «темная комната») — это естественное оптическое явление, которое происходит, когда изображение сцены по другую сторону экрана (или, например, стены) проецируется через небольшое отверстие в этом экране, чтобы сформировать перевернутое изображение (слева направо и вверх ногами) на поверхности, противоположной отверстию. Древнейшая известная запись этого принципа — описание китайского философа Моцзы (ок. 470 — ок. 391 до н. э.). Моцзы правильно утверждал, что изображение камеры-обскуры перевернуто, потому что свет распространяется по прямым линиям. [ необходима цитата ]
В начале XI века арабский физик Ибн аль-Хайсам (Альхазен) описал эксперименты со светом, проникающим через небольшое отверстие в темной комнате, и понял, что меньшее отверстие обеспечивает более четкое изображение. [ необходима цитата ]
Древнейшими известными предметами, способными проецировать изображения, являются китайские магические зеркала . Происхождение этих зеркал восходит к китайской династии Хань (206 г. до н. э. – 24 г. н. э.) [4] , а также они были найдены в Японии. Зеркала были отлиты из бронзы с узором, выдавленным на задней стороне, и ртутной амальгамой, нанесенной на полированную переднюю часть. Узор на задней стороне зеркала виден в проекции, когда свет отражается от полированной передней части на стену или другую поверхность. Невооруженным глазом на отражающей поверхности нельзя различить никаких следов узора, но в процессе изготовления на поверхности появляются мельчайшие неровности, которые заставляют отраженные лучи света формировать узор. [5] Весьма вероятно, что практика проекции изображений с помощью рисунков или текста на поверхности зеркал предшествует очень утонченному древнему искусству магических зеркал, но никаких доказательств этому, похоже, нет.
Вращающиеся фонари были известны в Китае как «лампы рысистых лошадей» [走馬燈] еще до 1000 г. н. э. Лампа рысистых лошадей представляет собой шестиугольный, кубический или круглый фонарь, который внутри имеет вырезанные силуэты, прикрепленные к валу с бумажным крыльчатым колесом наверху, вращаемым нагретым воздухом, поднимающимся от лампы. Силуэты проецируются на тонкие бумажные стороны фонаря и, кажется, преследуют друг друга. Некоторые версии показывали некоторое дополнительное движение в головах, ногах и/или руках фигур, соединяя их тонкой железной проволокой с дополнительным внутренним слоем, который приводился в действие поперечно соединенной железной проволокой. [6] На лампе обычно показывали изображения лошадей и всадников.
Во Франции подобные фонари были известны как «lanterne vive» ( яркий или живой фонарь ) в Средние века и как «lanterne tournante» с XVIII века. Ранняя вариация была описана в 1584 году Жаном Прево в его небольшой книге в восьмую часть листа La Premiere partie des subtiles et plaisantes inventions . В его «lanterne» вырезанные фигуры небольшой армии были помещены на деревянную платформу, вращаемую картонным пропеллером над свечой. Фигуры отбрасывали свои тени на полупрозрачную, промасленную бумагу на внешней стороне фонаря. Он предложил уделять особое внимание тому, чтобы фигуры выглядели живыми: с лошадьми, поднимающими передние ноги, как будто они прыгают, и солдатами с обнаженными мечами, собакой, преследующей зайца, и т. д. По словам Прево, парикмахеры были искусны в этом искусстве, и эти ночные фонари были обычным явлением в их витринах. [7]
Более распространенная версия имела фигуры, обычно представляющие гротескных или дьявольских существ, нарисованные на прозрачной полосе. Полоса вращалась внутри цилиндра жестяным колесом над свечой. Цилиндр мог быть сделан из бумаги или листового металла, перфорированного декоративными узорами. Около 1608 года Матюрен Ренье упоминал устройство в своей Сатире XI как нечто, используемое кондитером для развлечения детей. [8] Ренье сравнивал ум старого сварщика с эффектом фонаря, когда птицы, обезьяны, слоны, собаки, кошки, зайцы, лисы и множество странных зверей гонялись друг за другом. [9]
Джон Локк (1632-1704) ссылался на похожее устройство, когда задавался вопросом, формируются ли идеи в человеческом сознании через регулярные интервалы, «не слишком отличаясь от изображений внутри фонаря, вращающихся под действием тепла свечи». Схожие конструкции обычно использовались в качестве рождественских украшений в Англии [10] и некоторых частях Европы. Все еще относительно распространенный тип вращающегося устройства, который тесно связан, на самом деле не включает свет и тени, а просто использует свечи и крыльчатку для вращения кольца с крошечными фигурками, стоящими наверху.
Во многих современных электрических версиях этого типа фонарей используются всевозможные цветные прозрачные целлофановые фигуры, которые проецируются на стены, что особенно популярно в детских комнатах.
Перевернутое действительное изображение объекта, отраженное вогнутым зеркалом, может появиться в фокусной точке перед зеркалом. [11] В конструкции с объектом в нижней части двух противостоящих вогнутых зеркал ( параболических отражателей ), расположенных друг над другом, верхнее из которых имеет отверстие в центре, отраженное изображение может появиться в отверстии как очень убедительная трехмерная оптическая иллюзия. [12]
Самое раннее описание проекции с вогнутыми зеркалами было обнаружено в тексте французского автора Жана де Мёна в его части «Романа о Розе» (около 1275 г.). [13] Теория, известная как тезис Хокни-Фалько, утверждает, что художники использовали либо вогнутые зеркала, либо преломляющие линзы для проецирования изображений на холст/доску в качестве вспомогательного средства для рисования/живописи еще около 1430 г. [14]
Также считалось, что некоторые встречи с духами или богами со времен античности могли быть вызваны с помощью (вогнутых) зеркал. [15]
_giovanni_da_fontana_(probably)_-_apparentia_nocturna_ad_terrorem_videntiumR.jpg/1280px-1420(circa)_giovanni_da_fontana_(probably)_-_apparentia_nocturna_ad_terrorem_videntiumR.jpg)
Около 1420 года венецианский ученый и инженер Джованни Фонтана включил рисунок человека с фонарем, проецирующим изображение демона, в свою книгу о механических инструментах «Bellicorum Instrumentorum Liber». [16] Латинский текст «Apparentia nocturna ad terrorem videntium» (Ночное явление для устрашения зрителей)» проясняет его назначение, но значение неразборчивых других строк неясно. Фонарь, по-видимому, просто пропускает свет масляной лампы или свечи через прозрачный цилиндрический корпус, на котором нарисована фигура, чтобы проецировать более крупное изображение, поэтому он, вероятно, не мог проецировать изображение столь четко определенное, как предполагает рисунок Фонтаны.
Предполагается , что в 1437 году итальянский гуманист, писатель, художник, архитектор, поэт, священник, лингвист, философ и криптограф Леон Баттиста Альберти, возможно, проецировал нарисованные изображения из небольшого закрытого ящика с небольшим отверстием, но неясно, был ли это на самом деле проектор или, скорее, разновидность демонстрационного ящика с прозрачными изображениями, освещаемыми сзади и просматриваемыми через отверстие. [17]
Предполагается, что у Леонардо да Винчи был проекционный фонарь с конденсирующей линзой, свечой и дымоходом, что основано на небольшом эскизе, датируемом примерно 1515 годом. [18]
В своих «Трех книгах оккультной философии» (1531-1533) Генрих Корнелий Агриппа утверждал, что можно проецировать «искусственно нарисованные изображения или написанные буквы» на поверхность Луны с помощью лунных лучей и их «подобий, умножаемых в воздухе». Пифагор часто проделывал этот трюк. [19]
В 1589 году Джамбаттиста делла Порта опубликовал книгу Magia Naturalis о древнем искусстве проецирования зеркального письма . [20] [21]
Голландский изобретатель Корнелис Дреббель , который, вероятно, является изобретателем микроскопа, как полагают, имел некий проектор, который он использовал в магических представлениях. В письме 1608 года он описал множество чудесных превращений, которые он совершал, и призраков, которых он вызывал с помощью своего нового изобретения, основанного на оптике. В нем были гиганты, которые поднимались из земли и двигали всеми своими конечностями очень реалистично. [22] Письмо было найдено в бумагах его друга Константина Гюйгенса , отца вероятного изобретателя волшебного фонаря Христиана Гюйгенса .
В 1612 году итальянский математик Бенедетто Кастелли написал своему наставнику, итальянскому астроному, физику, инженеру, философу и математику Галилео Галилею о проецировании изображений солнца через телескоп (изобретенный в 1608 году) для изучения недавно открытых солнечных пятен. Галилей написал о методе Кастелли немецкому иезуитскому священнику, физику и астроному Кристофу Шайнеру. [23]
С 1612 по 1630 год Кристоф Шайнер продолжал изучать солнечные пятна и строить новые телескопические солнечные проекционные системы. Он назвал их «Heliotropii Telioscopici», позже сокращенно до helioscope . [23]
Первое издание книги немецкого иезуита Афанасия Кирхера « Ars Magna Lucis et Umbrae» 1645 года включало описание его изобретения — стеганографического зеркала: примитивной проекционной системы с фокусирующей линзой и текстом или картинками, нарисованными на вогнутом зеркале, отражающем солнечный свет, в основном предназначенной для связи на больших расстояниях. Он видел ограничения в увеличении размера и уменьшении четкости на больших расстояниях и выразил надежду, что кто-то найдет способ улучшить это. [24] Кирхер также предложил проецировать живых мух и теневых кукол с поверхности зеркала. [25] Книга была довольно влиятельной и вдохновила многих ученых, вероятно, включая Христиана Гюйгенса, который изобрел волшебный фонарь. Кирхера часто приписывали как изобретателя волшебного фонаря, хотя в своем издании « Ars Magna Lucis et Umbrae» 1671 года сам Кирхер приписывал датскому математику Томасу Расмуссену Вальгенстену волшебный фонарь, который Кирхер рассматривал как дальнейшее развитие своей собственной проекционной системы. [26] [27]
Хотя Афанасий Кирхер утверждал, что стеганографическое зеркало является его собственным изобретением и писал, что не читал ни о чем подобном, [27] было высказано предположение, что картина Рембрандта 1635 года « Пир Валтасара » изображает стеганографическую проекцию зеркала с рукой Бога, пишущей еврейские буквы на пыльной поверхности зеркала. [28]
В 1654 году бельгийский математик-иезуит Андре Таке использовал технику Кирхера, чтобы показать путешествие из Китая в Бельгию итальянского миссионера-иезуита Мартино Мартини . [29] Иногда сообщается, что Мартини читал лекции по всей Европе с волшебным фонарем, который он, возможно, импортировал из Китая, но нет никаких доказательств того, что использовалось что-то иное, кроме техники Кирхера.
К 1659 году голландский ученый Христиан Гюйгенс разработал волшебный фонарь, который использовал вогнутое зеркало для отражения и направления как можно большего количества света лампы через небольшой лист стекла, на который должно было проецироваться изображение, и далее в фокусирующую линзу в передней части аппарата для проецирования изображения на стену или экран (аппарат Гюйгенса на самом деле использовал две дополнительные линзы). Он не опубликовал и не продемонстрировал публично свое изобретение, поскольку считал его слишком легкомысленным.
Волшебный фонарь стал очень популярным средством для развлечения и образовательных целей в 18 и 19 веках. Эта популярность пошла на убыль после появления кинематографа в 1890-х годах. Волшебный фонарь оставался обычным средством до тех пор, пока в 1950-х годах не стали широко использоваться проекторы слайдов .
За несколько лет до своей смерти в 1736 году польско-немецко-голландский физик Даниэль Габриэль Фаренгейт, как сообщается, сконструировал солнечный микроскоп, который представлял собой комбинацию составного микроскопа с проекцией камеры-обскуры. Ему требовался яркий солнечный свет в качестве источника света для проецирования четкого увеличенного изображения прозрачных объектов. Инструмент Фаренгейта, возможно, видел немецкий врач Иоганн Натанаэль Либеркюн , который представил инструмент в Англии, где оптик Джон Кафф усовершенствовал его с помощью неподвижной оптической трубы и регулируемого зеркала. [30] В 1774 году английский производитель инструментов Бенджамин Мартин представил свой «Opake Solar Microscope» для увеличенной проекции непрозрачных объектов. Он утверждал:
«Опак микроскоп не только увеличивает естественный вид или размер объектов любого рода, но в то же время проецирует на них такое количество солнечных лучей, что все их цвета кажутся гораздо более яркими и яркими, чем невооруженным глазом; а их части настолько увеличенными и отчетливыми на фиксированном экране, что их не только приятно рассматривать, но и с величайшей легкостью можно нарисовать любой искусной рукой». [31]
Солнечный микроскоп [32] использовался в экспериментах с фоточувствительным нитратом серебра Томасом Веджвудом в сотрудничестве с Хамфри Дэви для создания первых, но недолговечных, фотографических увеличений. Их открытия, считавшиеся самой ранней преднамеренной и успешной формой фотографии, были опубликованы в июне 1802 года Дэви в его «Отчете о методе копирования картин на стекле и создания профилей с помощью света на нитрате серебра». Изобретен Т. Веджвудом, эсквайром. С замечаниями Х. Дэви в первом выпуске «Журналов Королевского института Великобритании» . [33] [34]
Швейцарский математик, физик, астроном, логик и инженер Леонард Эйлер продемонстрировал непрозрачный проектор , теперь широко известный как эпископ, около 1756 года. Он мог проецировать четкое изображение непрозрачных изображений и (небольших) объектов. [35]
Французский ученый Жак Шарль , как полагают, изобрел похожий «мегаскоп» в 1780 году. Он использовал его для своих лекций. [36] Около 1872 года Генри Мортон использовал непрозрачный проектор в демонстрациях для огромных аудиторий, например, в Филадельфийском оперном театре, который мог вместить 3500 человек. Его машина не использовала конденсатор или отражатель, а использовала кислородно-водородную лампу близко к объекту для проецирования огромных четких изображений. [37]
Смотрите основную статью: Солнечная камера
Известная также, хотя и позже, как солнечный увеличитель, солнечная камера является фотографическим применением солнечного микроскопа и предком увеличителя для темной комнаты и использовалась, в основном, портретными фотографами и в качестве вспомогательного средства для портретистов в середине-конце 19-го века [38] для создания фотографических увеличений с негативов, используя Солнце в качестве источника света, достаточно мощного для экспонирования доступных тогда низкочувствительных фотографических материалов. Она была заменена в 1880-х годах, когда были разработаны другие источники света, включая лампу накаливания , для увеличителя для темной комнаты, и материалы стали еще более светочувствительными. [32] [39]
В начале и середине 20-го века недорогие непрозрачные проекторы производились и продавались как игрушка для детей. Источником света в ранних непрозрачных проекторах часто был свет рампы , а позже на смену им пришли лампы накаливания и галогенные лампы . Эпископы до сих пор продаются как инструменты для увеличения, позволяющие художникам переносить изображения на такие поверхности, как подготовленный холст.
В конце 1950-х и начале 1960-х годов проекторы верхнего расположения начали широко использоваться в школах и на предприятиях. Первый проектор верхнего расположения использовался для работы по идентификации личности полицией. [ требуется ссылка ] Он использовал рулон целлулоида на 9-дюймовой сцене, позволяя прокручивать черты лица по сцене. Вооруженные силы США в 1940 году были первыми, кто использовал его в больших количествах для обучения. [40] [41] [42] [43]
С 1950-х по 1990-е годы проекторы для слайдов с 35-мм фотопленкой были обычным явлением для презентаций и как форма развлечения; члены семьи и друзья время от времени собирались вместе, чтобы посмотреть слайд-шоу, как правило, во время отпусков и путешествий. [44]
Сложные многокадровые шоу 1970-х - 1990-х годов, предназначенные обычно для маркетинга, продвижения или общественных работ или художественных показов, использовали 35-мм и 46-мм прозрачные слайды ( диапозитивы ), проецируемые одним или несколькими слайд-проекторами на один или несколько экранов синхронно с закадровым голосом и/или музыкальной дорожкой, управляемой лентой или кассетой с импульсным сигналом. [45] Многокадровые постановки также известны как многокадровые слайд-презентации, слайд-шоу и диапорамы и являются особой формой мультимедийной или аудиовизуальной продукции.
Цифровые камеры стали коммерческими к 1990 году, а в 1997 году Microsoft PowerPoint был обновлен, чтобы включить файлы изображений, [46] ускорив переход от 35-миллиметровых слайдов к цифровым изображениям, и, таким образом, цифровым проекторам, в педагогике и обучении. [47] Производство всех слайд-проекторов Kodak Carousel прекратилось в 2004 году, [48] а в 2009 году производство и обработка пленки Kodachrome были прекращены. [49]
В первом сезоне « Безумцев » в финальном эпизоде главный герой Дон Дрейпер представляет (с помощью проектора слайдов) план по продвижению держателя слайдов Kodak как «карусели». [44]
{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка ){{citation}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )