Медиа-археологический проект Фёдора Михайлова Анимоптикум Оптические игрушки, предыстория кино и анимации

Калейдоскоп

Калейдоскоп
Узор в калейдоскопе Дэвида Брюстера
Узор в калейдоскопе Дэвида Брюстера

Изобретение

Калейдоскоп можно по праву считать первой оптической игрушкой. Её изобрёл английский физик Дэвид Брюстер в процессе экспериментов с поляризацией света в 1814. Их результаты в 1815 году были отмечены медалью Копли — высшей наградой Лондонского королевского общества, а побочный продукт — будущий калейдоскоп — вызывал восхищение коллег.

Сэр Дэвид Брюстер, изобретатель калейдоскопа
Сэр Дэвид Брюстер, изобретатель калейдоскопа

Брюстер скоро понял, что получившийся оптический инструмент обладает большим потенциалом, усовершенствовал его конструкцию и в 1817 году запатентовал под названием калейдоскоп (от греческих слов καλός [калос] — красивый, είδος [эйдос] — форма, и σκοπέω [скопео] — видеть).

Принцип работы

Устройство калейдоскопа основано на трёх основных принципах, обеспечивающих максимально симметричный и чёткий узор. Первый: два зеркала должны быть расположены под углом, делящим круг на целое количество частей. Лучше использовать зеркала с передней отражающей поверхностью или металлические. Оптимально, чтобы длина зеркал в пять-семь раз превышала их ширину. Второй: объект должен быть расположен непосредственно перед отражающими поверхностями. Для разглядывания удалённых объектов Брюстер предложил дополнить конструкцию линзой.

Калейдоскоп Брюстера с линзой для разглядывания удалённых объектов
Калейдоскоп Брюстера с линзой для разглядывания удалённых объектов

Третий: лучшая точка для наблюдения орнамента — максимально близкая к стыку зеркал. Тогда картинка получается наиболее симметричной и ровно освещённой. Попадающие в пространство между двумя зеркалами объекты отражаются в них, отражаются их отражения и отражения отражений, образуя симметричный круговой узор, оживающий при движении объектов относительно калейдоскопа.

Узор в калейдоскопе Питера Марка Роже в движении
Узор в калейдоскопе Питера Марка Роже в движении

История и значение

Калейдоскоп вызвал широкий резонанс в научном сообществе и далеко за его пределами. Уже в 1818 в печати появилась масса научных и исторических статей, отзывов и заметок о новом чудесном устройстве. Питер Марк Роже искренне восхищался калейдоскопом, написал о нём текст для Британники и статью в Анналы философии, где предложил несколько разновидностей калейдоскопа с тремя зеркалами, вместо двух. Вариант с равносторонним треугольником получил наибольшее распространение в наше время.

Узор в калейдоскопе Питера Марка Роже
Узор в калейдоскопе Питера Марка Роже

Одни авторы утверждали, что в изобретении нет ничего нового и оно было известно ещё древним, а другие отстаивали оригинальность калейдоскопа Брюстера. Производители же оптики просто беззастенчиво своровали идею, не смотря на патент. Чтобы утвердить своё право считаться изобретателем калейдоскопа, в 1819 году Дэвид Брюстер издаёт трактат о калейдоскопе. В нём он аргументированно опровергает сходство своего изобретения с теми устройствами, которые до него описали делла Потра, Кирхер и другие авторы; исчерпывающе описывает принципы, лежащие в основе устройства калейдоскопа и различные его конструкции; способы его применения в архитектурном декоре, рисовании орнаментов, изготовлении ковров, для развлечения и в других областях. Брюстер видел и недостатки своего устройства. Волшебные образы, создаваемые калейдоскопом, мог наблюдать только один человек. Чтобы исправить этот значительный для развлекательного приспособления недостаток, он предложил конструкцию, соединяющую калейдоскоп с волшебным фонарём. С той же проблемой столкнутся впоследствии изобретатели остальных оптических игрушек, и будут решать её тем же способом.

Соедниение калейдоскопа и волшебного фонаря
Соедниение калейдоскопа и волшебного фонаря

Наблюдаемый в калейдоскопе образ было непросто перенести на бумагу. Чтобы решить эту проблему, Брюстер предложил способы соединения калейдоскопа с камерой обскура и недавно изобретённой камерой люцида, позволяющие спроецировать наблюдаемый узор на бумагу и просто его обвести.

Декоративный узор, нарисованный при помощи калейдоскопа
Декоративный узор, нарисованный при помощи калейдоскопа

Также Боюстер не смог устоять перед новой модой на стерео-картинки, и описал принцип соединения калейдоскопа со стереоскопом, о котором тоже написал отдельный трактат. Но ни стереокалейдоскоп, ни стерео версии последующих оптических игрушек никогда не имели успеха. Во втором издании 1858 года Брюстер пишет, что с помощью изобретения Дагера и Тальбота образы из калейдоскопа могут быть перенесены прямо на бумагу или стеклянный слайд, без вмешательства человека, и рассказывает, как превратить любой фотоаппарат в калейдоскопическую камеру. Так же в своём трактате Брюстер описывает изобретённый Луи-Бертраном Кастелем в 1725 году «клавесин для глаз» (Clavecin pour les yeux, Ocular Harpsichord), в котором музыка соединялась с цветом. Заметив, что одна только смена цветов — не лучшее развлечение для глаз, он предложил соединить музыку с цветом и формой, используя калейдоскоп. Таким образом, Брюстер в определённом смысле предвосхитил музыкально-визуальные эксперименты авангардистов начала 20 века. Несмотря на объёмный труд, утвердивший авторство калейдоскопа за Брюстером, денег он на своём изобретении не заработал. Производители и торговцы продолжили изготовление и распространение калейдоскопов без выплаты комиссионных. Кто-то продавал отдельные части для самостоятельной сборки или менял конструкцию, чтобы обойти патент, а кто-то просто его нарушал.

Влияние

Однако, благодаря всему этому калейдоскоп покорил всю Европу, Англию и Америку. Это было первое оптическое устройство, вышедшее из стен лабораторий, полюбившееся народу и имевшее коммерческий успех. Именно калейдоскоп открыл дорогу остальным оптическим игрушкам, которые, в свою очередь, привели следующие поколения к изобретению анимации и кино. Без калейдоскопа и других оптических игрушек изображения, возможно, никогда бы не ожили, а в наших гостиных висели бы широкоформатные плоские холсты, всегда показывающие одну и ту же картину.