Почему в камере обскуры изображение получалось перевёрнутым?

Перевернутое изображение камеры-обскуры объясняется просто: свет прямыми линиями проходит через небольшое отверстие, сделанное в центре. Линии света, отраженные от основания освещенного солнцем пейзажа, проникают в отверстие и проецируются по прямой линии к верху стены затемненной комнаты.



Подобным же образом линии света, отраженные от верхней части пейзажа, идут к основанию стены, и все линии соответственно проходят через центр, образуя перевернутое изображение.



Камера-обскура (от лат. сamera — комната и лат. obscura — тёмная) представляет собой светонепроницаемый ящик с маленьким отверстием в одной из стенок и экраном (матовым стеклом или тонкой белой бумагой) на противоположной стенке. Лучи света, проходя сквозь отверстие, создают перевернутое уменьшенное отражение на экране освещенного пейзажа.



Свет от объекта попадает на отверстие, заменяющее объектив в камере, и в результате дифракции на этом отверстии меняет направление своего распространения. В результате на некотором расстоянии от отверстия строится перевернутое изображение объекта.



Оптический эффект, положенный в основу камеры-обскуры, известен людям с древних времен. Первым его описал китайский философ Мо Ди в V в. д. н. э. Суть оптического эффекта разгадал Аристотель. Этот принцип знал уже в середине XI в. арабский ученый Хасан-ибн-Хасан (Альгазен) . В записных книжках Леонардо да Винчи есть зарисовки камеры-обскуры. В XVI в. художник Джованни Батиста дела Порта описал камеру в трактате «Натуральная магия» не просто как забавный феномен, но как устройство, которое целенаправленно используется человеком.



В XVI - XVII вв. камеры-обскуры получили следующие усовершенствования: фокусирующую линзу, позволяющую улучшить резкость изображения и зеркало, которое отражало образ так, чтобы на него было удобнее смотреть. Камерой-обскурой пользовались многие знаменитые художники, в частности, Ян Вермеер, Караваджо, Каналетто.



Устройство камеры-обскуры эволюционировало в двух направлениях: одно из них привело к созданию портативной камеры, которая была инструментом художника; другое – к созданию камер-комнат, которые представляли собой познавательный аттракцион для публики.



Наши глаза также работают по принципу камеры-обскуры, усиленной оптической системой в виде хрусталика и глазного яблока, способной воспроизводить чёткие образы независимо от дальности объекта. Но не все системы изображения имеют линзы. Так морское животное Наутилус имеет глаз в виде крошечного отверстия, резкость изображения повышается путём уменьшения его диаметра.

http://art-edu-studio.ru/next/pages/archive_media-illusion.htm
http://1001.vdv.ru/print/arc/issue1285/
http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-5319/
http://mi-kron.narod.ru/student/txt/foto/istorij/01_01.htm
http://ru.wikipedia.org/wiki/Камера-обскура