كاميرا تعمل بالطاقة الشمسية

الكاميرا الشمسية، أو جهاز التكبير الشمسي، هي سلف جهاز التكبير في غرفة التحميض ، وقد تم استخدامها في منتصف إلى أواخر القرن التاسع عشر لعمل تكبيرات فوتوغرافية من الصور السلبية .

تم تسجيل اسم Solar كعلامة تجارية لجهاز تكبير الصور المضاء كهربائياً وغير ذي صلة، والذي تم تسويقه بعد الحرب العالمية الثانية في الولايات المتحدة بواسطة شركة Burke & James Inc. في شيكاغو. ^{[ 1 ]}

كانت المواد الفوتوغرافية المبكرة أقل حساسية للضوء، وكانت تُطبع الصور عن طريق التراكب البسيط (" الطباعة المباشرة "). سمح مكبر الكاميرا الشمسية للمصورين بتكبير الصور من الصور السلبية الزجاجية. ^{[ 2 ]} ومع ذلك، فإن مدة التعريض اللازمة لعمل هذه النسخ من الصور السلبية تتناسب عكسيًا مع مساحة التكبير. لذلك، استخدم المصورون أقوى مصدر ضوء متاح آنذاك: الشمس.

كانت الكاميرات الشمسية في البداية قائمة بذاتها، بتصميم مستوحى من كاميرات التصوير الفوتوغرافي، ولكن مع عكس موضع الفيلم والعدسة بحيث يمر ضوء الشمس عبر اللوح الزجاجي ليسقط على ورق حساس للضوء أو على مستحلب على ركائز أخرى (زجاج، قماش، جلد، إلخ) داخل الجهاز. كانت هذه الكاميرات تُثبّت على حامل، ويمكن تدويرها باستمرار لمواجهة الشمس، ثم دُمجت لاحقًا في هيكل غرفة مظلمة بفتحة للسماء لدخول الضوء.

يمكن تقدير شدة الضوء والحرارة التي ينقلها الجهاز ويركزها عبر المكثفات من خلال تقارير عن حالات كادت أن تؤدي إلى خسائر في الأرواح عندما اندلع حريق بسبب نسخة متأخرة من الجهاز، مثبتة في غرفة مظلمة ، تُركت دون رقابة ومعرضة لأشعة الشمس المباشرة. ^{[ 3 ]} تطلبت النسخة الضخمة من الجهاز التي صممها جاكوب ووثلي أحواض مياه لتبريدها بما يكفي لاستخدامها بأمان. ^{[ 4 ]}

ساهم عدد من المصورين والمخترعين والشركات المتخصصة في التصوير الفوتوغرافي في تطوير تصميم الكاميرا الشمسية.

كان من بين التقنيات السابقة المجهر الشمسي الذي يعود تاريخه إلى حوالي عام 1740، ^{[ 5 ]} والذي استخدمه توماس ويدجوود وهمفري ديفي في تجاربهما على نترات الفضة الحساسة للضوء، حيث تمكّنا من إنتاج أولى الصور المكبرة الفوتوغرافية، وإن كانت غير دائمة. نُشرت اكتشافاتهما في يونيو 1802 في كتاب ديفي بعنوان "وصف لطريقة نسخ اللوحات على الزجاج، وصنع الصور الجانبية، باستخدام الضوء على نترات الفضة. من ابتكار السيد ت. ويدجوود، مع ملاحظات من هـ. ديفي" في العدد الأول من مجلات المؤسسة الملكية لبريطانيا العظمى . ^{[ 6 ] [ 7 ]}

يحرص جون تاولر، في كتاباته عام 1864، على الإشارة إلى أن: "ملحقات الكاميرا الشمسية والمجهر الشمسي هي نسخ طبق الأصل من بعضها البعض؛ لكن المجهر الشمسي كان موجودًا قبل أن يتم استخلاص التصوير الفوتوغرافي من الفوضى؛ لذلك، فإن الكاميرا الشمسية ليست سوى تقليد لسلفها؛ وبالتالي، لا يمكن لأصحاب براءة اختراع الجهاز الأخير الادعاء بأصالة التصميم؛ ادعاؤهم الوحيد هو تطبيق الجهاز على التصوير الفوتوغرافي." ^{[ 8 ]}

كانت كاميرا التكبير الشمسية التي ابتكرها ديفيد أتشيسون وودوارد، المصور الفوتوغرافي من بالتيمور وأستاذ الرسم في مدرسة التصميم الحكومية، عام 1857، بمثابة تطور للمجهر الشمسي، وكانت عبارة عن أداة كبيرة تعمل في الهواء الطلق، ويمكنها إنتاج مطبوعات بالحجم الطبيعي من نيجاتيفات ربع اللوحة ونصف اللوحة بتعريض ضوئي لمدة 45 دقيقة تقريبًا. خلال زيارته لإنجلترا لعرض وتسويق جهازه، ذكرت صحيفة ليفربول ميركوري أن صوره "حظيت بإعجاب عالمي. تم تكبير إحدى المطبوعات من 17 سم إلى حوالي 91 سم ، ومع ذلك تم الحفاظ على أقصى درجات الوضوح والدقة." ^[ 9 ^{] تم} صنع جهازه بحجمين: أحدهما بمكثف 23 سم لنصف اللوحات، وكان سعره 21 جنيهًا إسترلينيًا (2845.61 جنيهًا إسترلينيًا أو 3760.29 دولارًا أمريكيًا في عام 2020)؛ كان للنموذج الأصغر مكثف 5 بوصة (13 سم) لألواح الربع بتكلفة 13 جنيهًا إسترلينيًا. في عام 1860، قام المصور المجهري أوغست أدولف بيرتش بتحسين تصميم وودوارد بمكثف ثان.      

كان المصور اللندني البارز، الفرنسي المولد أنطوان كلوديه، مستخدمًا ومروجًا نشطًا للكاميرا الشمسية، وقد ألقى محاضرة حول هذا الموضوع أمام الجمعية البريطانية في أكسفورد في يونيو 1860، ^{[ 10 ]} وفي عام 1862 قدم بحثًا بعنوان "حول وسائل تتبع التقسيمات الصغيرة للمقياس الذي ينظم المسافات والتكبير في الكاميرا الشمسية" في الجمعية البريطانية لتقدم العلوم في أكتوبر. ^{[ 11 ]} وفي وقت سابق من ذلك العام، عرض عددًا من الصور الشخصية بالحجم الطبيعي المكبرة من نيجاتيفات كارت دي فيزيت في المعرض العالمي لعام 1862 ، والتي أشيد بها ووصفت بأنها "رائعة" و"خالية من التشويش"، وأشار الناقد إلى أن كلوديه كان سيعرض المزيد لولا "استمرار غياب ضوء الشمس خلال الأسابيع القليلة الماضية". ^{[ 12 ]}

في ستينيات وسبعينيات القرن التاسع عشر، أُدخلت تحسينات على تصميم وودوارد. قام جاكوب ووثلي من آخن بتطوير تصميم وودوارد بإضافة عاكس ومكثف بقطر متر واحد (39 بوصة) وبؤرة بقطر مترين (حوالي 6 أقدام ونصف)، مما لفت انتباهًا كبيرًا، وقدمه إلى الأكاديمية الفرنسية للعلوم في 8 أكتوبر 1860، ثم إلى الجمعية الفرنسية للتصوير الفوتوغرافي في أوائل نوفمبر من العام نفسه، وباع التصميم إلى ديسديري ، الذي قيل إنه باعه مقابل 20,000 فرنك بعد ذلك بوقت قصير، والذي مُنح ميدالية عن صوره المكبرة في معرض لندن الدولي عام 1862. ^{[ 13 ]} وشملت التعديلات الإضافية على التصميم الأصلي إضافة جهاز هيليوستات يعمل بآلية الساعة ، على غرار ذلك الذي اخترعه ليون فوكو عام 1862 وبناه صهره، لتدوير المرآة بالتزامن مع مرور الشمس لتركيز ضوئها على عدسة المكثف . ^{[ 14 ]}

في أغسطس 1863، سجّل ديزيريه فان مونكوفن، الكيميائي الضوئي والمصور المحترف البلجيكي، براءة اختراع لجهاز بصري يُستخدم للتكبير عن طريق الإسقاط . وقد اختلف هذا الجهاز عن تصميم وودوارد، إذ كان شكله أقرب إلى أجهزة التكبير الأفقية الحديثة، واستخدم مرآة هيليوستات بدلًا من توجيهها مباشرةً نحو الشمس. وقد صحّح الجهاز الانحراف الكروي ("appareil solar dialytique") للحصول على ضوء أكثر وضوحًا وتجانسًا، وهو ما أهّله لنيل الميدالية البرونزية في المعرض العالمي (1867) . وبعد حصوله على براءات اختراع في إنجلترا وفرنسا، بدأ فان مونكوفن بتصنيع الجهاز. وقد بُني جهازه في جدار غرفة التحميض، بينما جمع تصميم جيه إف كامبل العمودي، الذي طُرح في العام التالي، الضوء من خلال فتحة في السقف.

استخدم نادار جهاز تكبير الصور الخاص بألفونس ليبرت لأولى عمليات التكبير في ذلك الوقت تقريبًا، وهو تصميم يستخدم محركًا يدويًا للحفاظ على تركيز عدسة المكثف على الشمس مباشرة؛ ^{[ 15 ]} وبدون مرايا، انخفضت أوقات التعريض.

استخدم جهاز لويس جول دوبوسك، مثل جهاز كوينيه، الضوء الكهربائي، وتم عرضه على جمعية باريس للتصوير الفوتوغرافي في عام 1861.

كان تنسيق بطاقة الزيارة (carte de visite) يكتسب شعبية في أواخر خمسينيات القرن التاسع عشر، ولكن كان هناك طلب متزايد على صور شخصية أكبر حجمًا، والتي كانت تُطبع عادةً بالتماس من نيجاتيفات أكبر حجمًا، مما يتطلب عدسة وكاميرا ضخمتين، وهو أمر مزعج، كما خلص المحترفون، "لا يُعوَّض بزيادة متناسبة في حجم الصورة ووضوحها؛ وأنه من العملي أكثر الحصول على صور كبيرة الحجم عن طريق التكبير باستخدام كاميرا شمسية." ^{[ 16 ]} على سبيل المثال، اختارت جوليا مارغريت كاميرون التأكيد على جودة "من الحياة" التي أرادتها باستخدام كاميرا تستخدم ألواحًا بحجم 38 سم × 30.5 سم (15.0 بوصة × 12.0 بوصة) ، وعلى الرغم من توفر الكاميرا الشمسية، فقد طبعت جميع نيجاتيفاتها بالتماس؛ ولكن حتى مع فتحة العدسة الواسعة نسبيًا f/8، بالنسبة للقطات المقربة للرأس بالكامل، كانت مدة التعريض تصل إلى خمس دقائق. ^{[ 17 ]} على النقيض من ذلك، لم تكن بطاقة الزيارة (carte de visite) ، وخاصةً مع كاميرا ديسديري التي كانت قادرة على التقاط عدة صور على ورقة واحدة، تتطلب سوى تعريضات ضوئية تتراوح بين ثانيتين و10 ثوانٍ، [ ^{18 ] وبالتالي} كانت تُنتج صورًا شخصية أكثر عفوية مما يمكن تحقيقه مع التعريضات الضوئية الأطول اللازمة لكاميرا ذات تنسيق كبير. ^{[ 19 ]} وكان من الممكن تكبيرها باستخدام الكاميرا الشمسية حتى الحجم الطبيعي مع الحفاظ على التفاصيل. وقد ورد في تقرير أن كلوديت، في الجمعية البريطانية لتقدم العلوم في أكتوبر 1862، قد؛      

"عرضت الليلة الماضية عددًا من صور كارت دي فيزيت المكبرة بواسطة الكاميرا الشمسية، مما يدل على الكمال الكبير في التناسب والتعبير الطبيعي الذي يمكن إضفاءه على الصور الشخصية عندما يتم التقاطها في جلسة قصيرة جدًا، مع وضع الجهاز على مسافة مناسبة من الأشخاص، كما هو الحال بالنسبة للصور الصغيرة." ^{[ 20 ]}

لخصت المجلة البريطانية للتصوير الفوتوغرافي قيمة التكبيرات في تطوير أعمال؛

لقد حظي فن تصوير البورتريه، الذي عانى لفترة طويلة مما يمكن تسميته وفرة صور "كارت دو فيزيت"، بدفعة قوية في الآونة الأخيرة بفضل مستوى الإتقان الذي تحقق في إنتاج الصور المكبرة باستخدام العديد من العمليات المعروفة حاليًا. ونحن ندرك، بالطبع، أن جزءًا كبيرًا من جمال هذه الصور، وبالتالي شعبيتها المتزايدة، يعتمد على المهارة والحكمة في إجراء عمليات "التنقيح" و"التحسين" التي تبدو ضرورية للغاية؛ ولكن لا شك، بالنظر إلى النماذج التي نراها بكثرة في صالونات التصوير، وعلى جدران معارضنا، وفي المجموعات الخاصة، أن الأعمال الفنية الراقية في هذا المجال هي القاعدة وليست الاستثناء. ^{[ 21 ]}

استخدم وودوارد ضوء الشمس وعدسات النسخ لتكبير الصور من نيجاتيف صغير على ورق أو قماش حساس للضوء، ^{[ 22 ]} ثم كان يرسم فوقها بالألوان الزيتية. ^{[ 4 ]} عند تقديمه طلب تجديد براءة اختراعه الأصلية عام 1866، وصف وودوارد التطبيقات الفنية للأداة:

يهدف اختراعي، أولاً، إلى تزويد الفنان أو الرسام بأداة تمكنه من إنتاج صورة دقيقة للشيء المراد تصويره، والتي بدورها ستنقل على لوحته أو أي مادة أخرى تمثيلاً دقيقاً له في الضوء والظل، مما يتيح إنتاج نسخة طبق الأصل أو صورة طبق الأصل بأدق حجم مطلوب، ولا يتطلب ذلك سوى جلسة تصوير واحدة للموضوع؛ وثانياً، إلى تمكين الفنان الفوتوغرافي من طباعة صورة على ورق أو قماش أو أي مادة أخرى مُجهزة بأبعاد أكبر أو أصغر من أبعاد الفيلم السلبي المستخدم عادةً لهذا الغرض، مما يُمكّنه من استخدام فيلم سلبي أكثر كمالاً يتم إنتاجه عن طريق وضع كامل مجال الصورة ضمن بؤرة أداته، ثم رفعه وطباعته بتركيز أشعة الضوء من خلال الفيلم السلبي في الأداة وتركيز الموضوع على الورق أو القماش المُجهز، بدلاً من الطباعة بالتراكب بالطريقة المعتادة. ^{[ 23 ]}

أثرت تقنية وودوارد على آخرين، بمن فيهم رسام البورتريه الأمريكي إيراستوس سالزبوري فيلد، الذي أعاد طلاء النسخ المكبرة من البورتريهات التي استخدمها بالكامل. وخلال زيارة وودوارد إلى إنجلترا عام 1859، ^{[ 9 ]} تبنى ليون كونييه هذه التقنية أيضاً.

كانت الصور المكبرة بالكاميرا الشمسية جديرة بالنشر، حيث ورد ذكرها في عام 1862 على أنها "تطبيق مهم ومثير للاهتمام للعلم على فن التصوير الفوتوغرافي"، ^{[ 12 ]} وتوضح المناقشات المعاصرة لها أنها قورنت من الناحية الجمالية بالرسم والتصوير. في عام 1861، قدمت المجلة البريطانية للتصوير الفوتوغرافي نقدًا لجوائز جمعية برمنغهام للتصوير الفوتوغرافي، واختارت عمل أوين أنجيل من إكستر ^{[ 24 ]} للثناء بشكل خاص؛ على عكس جميع الصور الأخرى، التي تُطبع ببساطة، فإن صور السيد أنجيل مطبوعة على ورق مُطلي بالألومنيوم ومُلوّنة بالذهب. وباستثناء صورة واحدة، تُظهر هذه الصور حسًا فنيًا يفوق أي صورة شمسية أخرى معروضة. وتُعدّ صورة مكبّرة لمجموعة كاملة الطول لسيدتين شابتين ترتديان ملابس المشي هي الأفضل؛ فالوضعية سهلة ورشيقة، والثياب واضحة ومُصوّرة بدقة ومُفعمة بتفاصيل دقيقة، وتُظهر الصورة ككل دراسة متأنية. وبلمسات فنية بارعة من يد فنان، ستكون هذه الصورة، كصورة شخصية، شبه مثالية... ونحن نميل إلى اعتبار صور السيد أنجيل أفضل عمومًا من صور السيدين سميث وبلانشارد، لأنها تحمل بصمة دراسة متأنية وحس فني رفيع. ^{[ 25 ]} شكّ السيد تيرنر، لدى استلامه الميدالية الفضية إلى جانب كلوديت، عن "صورة ملونة مكبّرة بواسطة الكاميرا الشمسية" في حفل جوائز جمعية برمنغهام للتصوير الفوتوغرافي نفسه، في أن "طريقة التكبير بواسطة الكاميرا الشمسية ستكون قابلة للتطبيق بشكل عام على الصور النقية" [أي " التصوير الفوتوغرافي المباشر "]، وأنه في رأيه سيكون نجاحها الكبير في الصور "الملونة". ^{[ 26 ]}

في الولايات المتحدة تحديدًا، ظلّت صور "البورتريه الملون" بالحجم الطبيعي - وهي صور تُنتجها كاميرا شمسية ملونة يدويًا، أو لاحقًا فانوس سحري مُكبّر - رائجة حتى أوائل القرن العشرين، ^{[ 27 ]} وقد أُنتجت باستخدام تقنيات وصفها جيروم أ. بارهايدت ^{[ 28 ]} وغيره من الفنانين المعاصرين. تظهر العديد من هذه الصور على الجدار خلف لوحة نينا لين "مجموعة عائلة أوزارك " التي تعود لعام 1947 ، وهي صورة أُدرجت، بعد تكبيرها بشكل كبير، كقطعة مركزية في معرض "عائلة الإنسان" عام 1955 ، واختارها كارل ساجان لأسطوانة "فويجر غولدن ريكوردز" مقاس 12 بوصة .

إلا أن استقبال الصور المكبرة باستخدام الكاميرا الشمسية، وخاصة تلك ذات الحجم الكبير، لم يكن إيجابياً بالكامل؛ فقد لاحظ ناقد آخر للمعرض الدولي لعام 1862 أن "السيد كلوديت وآخرين يعرضون بعض الصور المكبرة باستخدام الكاميرا الشمسية، لكن لا يمكننا قول الكثير لصالحها". ^{[ 29 ]}

غالبًا ما كانت تُطبع هذه الصور بالحجم الطبيعي من نيجاتيف كارت دو فيزيت بقياس 54.0 مم × 89 مم (2.13 بوصة × 3.50 بوصة)، أو في حالات استثنائية، تُكبّر 15 مرة من ألواح زجاجية مربعة الشكل بقياس 2.54 سم (بوصة واحدة) لكاميرا "بيستولغراف" التي اخترعها المصور البريطاني توماس سكايف (1806-1876) عام 1859، وكانت نسب التكبير كبيرة في كثير من الأحيان. ولذلك، كانت المطبوعات الناتجة ذات التباين المنخفض تتطلب عادةً تحسينًا، وغالبًا ما كانت تُسوّق على أنها "صور شمعية"؛ حيث تُعاد معالجتها بأقلام تلوين الباستيل وتُطلى بالورنيش لحمايتها. ^{[ 28 ]} للوهلة الأولى، تُشبه هذه الصور الفوتوغرافية، ولكن الفحص الدقيق يكشف عن ضربات أقلام التلوين المميزة، والتي تظهر بوضوح في مناطق الشعر واللحية، وتُحدد قزحية العينين، وطيات المعاطف، وغيرها من الحواف. ^{[ 13 ]} كانت هذه الصور شائعة في النصف الثاني من القرن التاسع عشر، وكثيرًا ما كانت تُطبع بالحجم الطبيعي. كانت بعضها مطبوعات على قماش حساس للضوء، ثم طُليت بألوان زيتية، مما يصعب تمييزها عن اللوحات. أما رسامو البورتريه الذين لم يتمكنوا من اقتناء كاميرا شمسية باهظة الثمن، فكانوا يرسلون الصور السلبية بالبريد إلى مصورين مثل ألبرت مور من فيلادلفيا لتكبيرها وطباعتها على ورق أو قماش. ^{[ 4 ]} وكانوا يستخدمون الصورة كنقطة انطلاق، ويستطيعون تعديل الخلفيات والأقمشة وأنماط الملابس، وحتى تعابير وجه الشخص المرسوم، بحرية تامة.       

كان استخدام الكاميرا الشمسية يعتمد على تقلبات الأحوال الجوية ^{[ 12 ]} قبل إدخال ضوء الجير لاحقًا كمصدر إضاءة في أجهزة التكبير، لكنها ظلت قطعة باهظة الثمن من المعدات الاحترافية. انتشرت إعلانات الكاميرات الشمسية المستعملة في الصحف البريطانية في ثمانينيات القرن التاسع عشر مع بدء المصورين المحترفين بالتخلي عن هذا الجهاز، ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]} وبحلول عام 1890، شاع استخدام مصادر الإضاءة الاصطناعية - ^الغاز والبترول وضوء الجير والمغنيسيوم والمصباح الكهربائي - ذات القوة الكافية لتعريض المواد التي أصبحت أكثر حساسية، في أجهزة التكبير، ^{[ 36 ]} لذلك عندما قام جوزيف ماريا إيدر في ذلك العام بتركيب كاميرا ووثلي الشمسية على سطح معهد هوهير غرافيشه بوندس-لير- أوند فيرشوسانستالت في فيينا ، كان الطلاب سيعتبرونها قطعة أثرية نادرة. ^{[ 14 ]}

حتى في مطلع القرن، كانت أجهزة تكبير الصور البسيطة القابلة للطي، والتي تعمل بضوء النهار، لا تزال تُستخدم بين الهواة لإنتاج مطبوعات بحجم ثابت بسهولة؛ أحدها، من صنع شركة غريفين وأولاده، لتكبير ربع لوحة إلى حجم لوحة كاملة، مزود بعدسة لا لونية مدمجة ، كان سعره 12 شلنًا و6 بنسات (60 جنيهًا إسترلينيًا، أو 80 دولارًا أمريكيًا في عام 2020)؛ ^{[ 37 ]} بينما قام هواة آخرون بصنع أجهزة مماثلة بأنفسهم باتباع التعليمات الواردة في المجلات الشعبية. ^{[ 38 ] [ 39 ]} وقد صُممت بعض الكاميرات لتكون قابلة للتحويل لاستخدامها بطريقة مماثلة.

• اتصل بالطابعة للحصول على طريقة لإنتاج مطبوعات فوتوغرافية بدون تكبير؛
• جهاز عرض صور لدليل أنواع أجهزة العرض؛
• جهاز عرض علوي لاستخدام آخر بتصميم مماثل، لعرض متعدد المشاهدين، وخاصة في مجال التعليم؛
• جهاز Epidiascope لتصميم يمكنه عرض صور لأصول معتمة؛
• الطباعة الفوتوغرافية للحصول على نظرة عامة على أساليب الطباعة الفوتوغرافية التناظرية؛
• عملية التلوين الضوئي بالفرشاة لتلوين المطبوعات الفوتوغرافية يدوياً، وعادة ما تكون مكبرة؛
• أطروحة هوكني-فالكو لمناقشة الاستخدام السابق للتكبير المتوقع من قبل الفنانين.