Projector

يُرجّح أن أقدم عرض للصور كان يتم عبر فنّ الظل البدائي الذي يعود إلى عصور ما قبل التاريخ. لا يتضمن فنّ الظل عادةً جهاز عرض، ولكنه يُمكن اعتباره خطوة أولى في تطوير أجهزة العرض. وقد تطوّر إلى أشكال أكثر دقة من مسرح الظل في آسيا، حيث له تاريخ عريق في إندونيسيا (سجلات تتعلق بمسرح وايانغ منذ عام 840 ميلادي)، وماليزيا، وتايلاند، وكمبوديا، والصين (سجلات منذ حوالي عام 1000 ميلادي)، والهند، ونيبال.

تشترك أجهزة العرض في تاريخ مشترك مع الكاميرات في الكاميرا المظلمة . الكاميرا المظلمة ( كلمة لاتينية تعني "الغرفة المظلمة") هي ظاهرة بصرية طبيعية تحدث عندما تُسقط صورة مشهد على الجانب الآخر من شاشة (أو جدار مثلاً) عبر ثقب صغير في تلك الشاشة، لتُشكّل صورة مقلوبة (من اليسار إلى اليمين ورأساً على عقب) على سطح مقابل للفتحة. أقدم سجل معروف لهذا المبدأ هو وصفٌ للفيلسوف الصيني من عرقية هان، موزي (حوالي 470 إلى 391 قبل الميلاد). وقد أكد موزي، بشكل صحيح، أن صورة الكاميرا المظلمة مقلوبة لأن الضوء يسير في خطوط مستقيمة.

في أوائل القرن الحادي عشر، وصف الفيزيائي العربي ابن الهيثم (الحسن) تجارب أجريت على الضوء من خلال فتحة صغيرة في غرفة مظلمة، وأدرك أن الفتحة الأصغر توفر صورة أكثر وضوحًا.

The oldest known objects that can project images are Chinese magic mirrors. The origins of these mirrors have been traced back to the Chinese Han dynasty (206 BC – 24 AD)^[4] and are also found in Japan. The mirrors were cast in bronze with a pattern embossed at the back and a mercury amalgam laid over the polished front. The pattern on the back of the mirror is seen in a projection when light is reflected from the polished front onto a wall or other surface. No trace of the pattern can be discerned on the reflecting surface with the naked eye, but minute undulations on the surface are introduced during the manufacturing process and cause the reflected rays of light to form the pattern.^[5] It is very likely that the practice of image projection via drawings or text on the surface of mirrors predates the very refined ancient art of the magic mirrors, but no evidence seems to be available.

Revolving lanterns have been known in China as "trotting horse lamps" [走馬燈] since before 1000 CE. A trotting horse lamp is a hexagonal, cubical, or round lantern which on the inside has cut-out silhouettes attached to a shaft with a paper vane impeller on top, rotated by heated air rising from a lamp. The silhouettes are projected on the thin paper sides of the lantern and appear to chase each other. Some versions showed some extra motion in the heads, feet and/or hands of figures by connecting them with a fine iron wire to an extra inner layer that would be triggered by a transversely connected iron wire.^[6] The lamp would typically show images of horses and horse-riders.

In France, similar lanterns were known as "lanterne vive" (bright or living lantern) in medieval times. and as "lanterne tournante" since the 18th century. An early variation was described in 1584 by Jean Prevost in his small octavo book La Premiere partie des subtiles et plaisantes inventions. In his "lanterne", cut-out figures of a small army were placed on a wooden platform rotated by a cardboard propeller above a candle. The figures cast their shadows on translucent, oiled paper on the outside of the lantern. He suggested to take special care that the figures look lively: with horses raising their front legs as if they were jumping and soldiers with drawn swords, a dog chasing a hare, etcetera. According to Prevost barbers were skilled in this art and it was common to see these night lanterns in their shop windows.^[7]

كانت النسخة الأكثر شيوعًا تتضمن رسوماتٍ لشخصياتٍ، تُمثل عادةً مخلوقاتٍ غريبة أو شيطانية، مرسومةً على شريطٍ شفاف. يُدار الشريط داخل أسطوانةٍ بواسطة مروحةٍ معدنيةٍ فوق شمعة. يمكن صنع الأسطوانة من الورق أو من صفائح معدنيةٍ مثقبةٍ بنقوشٍ زخرفية. حوالي عام 1608، ذكر ماثورين رينييه هذه الأداة في كتابه "السخرية الحادية عشرة" كأداةٍ يستخدمها صانع حلوياتٍ لتسلية الأطفال. ^{[ 8 ]} شبّه رينييه عقل رجلٍ عجوزٍ كثير التذمر بتأثير الفانوس الذي يُظهر طيورًا وقرودًا وفيلةً وكلابًا وقططًا وأرانب برية وثعالب والعديد من الوحوش الغريبة وهي تطارد بعضها بعضًا. ^{[ 9 ]}

أشار جون لوك (1632-1704) إلى جهاز مشابه عندما تساءل عما إذا كانت الأفكار تتشكل في العقل البشري على فترات منتظمة، "لا تختلف كثيرًا عن الصور داخل الفانوس، التي تدور بفعل حرارة الشمعة". كانت هذه الأجهزة شائعة الاستخدام كزينة لعيد الميلاد في إنجلترا ^{[ 10 ]} وأجزاء من أوروبا. وهناك نوع آخر شائع نسبيًا من الأجهزة الدوارة، لا يعتمد على الضوء والظلال، بل يستخدم الشموع ومروحة لتدوير حلقة تعلوها تماثيل صغيرة.

تستخدم العديد من النسخ الكهربائية الحديثة من هذا النوع من الفوانيس جميع أنواع الأشكال الشفافة الملونة المصنوعة من السيلوفان والتي يتم عرضها على الجدران، وهي شائعة بشكل خاص في غرف الأطفال.

يمكن أن تظهر الصورة الحقيقية المقلوبة لجسم ما، المنعكسة بواسطة مرآة مقعرة، عند البؤرة أمام المرآة. ^{[ 11 ]} في تركيب يتكون من جسم في أسفل مرآتين مقعرتين متقابلتين ( عاكسات مكافئة ) موضوعتين فوق بعضهما، مع وجود فتحة في مركز المرآة العلوية، يمكن أن تظهر الصورة المنعكسة عند الفتحة كخداع بصري ثلاثي الأبعاد مقنع للغاية. ^{[ 12 ]}

يعود أقدم وصف للإسقاط باستخدام المرايا المقعرة إلى نص للكاتب الفرنسي جان دي مون في جزء من روايته "رومان دي لا روز " (حوالي عام ١٢٧٥). ^{[ ١٣ ]} وتزعم نظرية تُعرف باسم أطروحة هوكني-فالكو أن الفنانين استخدموا إما المرايا المقعرة أو العدسات الانكسارية لإسقاط الصور على لوحاتهم القماشية/اللوحية كوسيلة مساعدة في الرسم/التلوين منذ حوالي عام ١٤٣٠. ^{[ ١٤ ]}

كما يُعتقد أن بعض اللقاءات مع الأرواح أو الآلهة منذ العصور القديمة ربما تم استحضارها باستخدام المرايا (المقعرة). ^{[ 15 ]}

في حوالي عام 1420، أدرج العالم والمهندس الفينيسي جيوفاني فونتانا رسمًا لشخص يحمل فانوسًا يعرض صورة شيطان في كتابه عن الآلات الميكانيكية "Bellicorum Instrumentorum Liber". ^{[ 16 ]} يوضح النص اللاتيني "Apparentia nocturna ad terrorem videntium" (مظهر ليلي لإخافة المتفرجين) الغرض من الرسم، لكن معنى الأسطر الأخرى غير المقروءة يبقى غامضًا. يبدو أن الفانوس كان ببساطة يمرر ضوء مصباح زيتي أو شمعة عبر غلاف أسطواني شفاف رُسمت عليه الشخصية لعرض الصورة الأكبر، لذا فمن المحتمل أنه لم يكن قادرًا على عرض صورة واضحة المعالم كما يوحي رسم فونتانا.

يُعتقد أن الكاتب والفنان والمهندس المعماري والشاعر والقس واللغوي والفيلسوف وعالم التشفير الإيطالي ليون باتيستا ألبيرتي، في عام 1437 ، ربما قام بعرض صور مرسومة من صندوق صغير مغلق به ثقب صغير، ولكن من غير الواضح ما إذا كان هذا في الواقع جهاز عرض أم أنه نوع من صناديق العرض ذات الصور الشفافة التي تُضاء من الخلف وتُشاهد من خلال الثقب. ^{[ 17 ]}

يُعتقد أن ليوناردو دافنشي كان لديه فانوس بارز - مع عدسة مكثفة وشمعة ومدخنة - استنادًا إلى رسم تخطيطي صغير من حوالي عام 1515. ^{[ 18 ]}

في كتابه "الكتب الثلاثة في الفلسفة الخفية " (1531-1533)، زعم هاينريش كورنيليوس أغريبا أنه من الممكن إسقاط "صور مرسومة اصطناعياً، أو حروف مكتوبة" على سطح القمر باستخدام أشعة القمر و"تكبير صورها في الهواء". وكان فيثاغورس على الأرجح قد استخدم هذه الحيلة مراراً. ^{[ 19 ]}

في عام 1589، نشر جيامباتيستا ديلا بورتا كتابه "ماجيا ناتوراليس" الذي يتناول فن الكتابة المرآوية القديمة . ^{[ 20 ] [ 21 ]}

يُعتقد أن المخترع الهولندي كورنيليس دريبل ، الذي يُرجّح أنه مخترع المجهر، كان يمتلك نوعًا من أجهزة العرض التي استخدمها في عروضه السحرية. في رسالةٍ تعود لعام 1608، وصف التحولات المذهلة التي أجراها والأشباح التي استدعاها بفضل اختراعه الجديد القائم على علم البصريات. من بين هذه الأشباح عمالقةٌ نهضوا من الأرض وحرّكوا أطرافهم بحركاتٍ تُحاكي الواقع. ^{[ 22 ]} عُثر على الرسالة ضمن أوراق صديقه قسطنطين هويغنز ، والد كريستيان هويغنز ، الذي يُرجّح أنه مخترع الفانوس السحري .

في عام 1612، كتب عالم الرياضيات الإيطالي بينيديتو كاستيلي إلى معلمه، عالم الفلك والفيزياء والمهندس والفيلسوف والرياضيات الإيطالي غاليليو غاليلي ، حول إسقاط صور الشمس من خلال تلسكوب (اختُرع عام 1608) لدراسة البقع الشمسية المكتشفة حديثًا. وقد كتب غاليلي عن تقنية كاستيلي إلى الكاهن اليسوعي الألماني، الفيزيائي وعالم الفلك كريستوف شاينر. ^{[ 23 ]}

من عام 1612 وحتى عام 1630 على الأقل، واصل كريستوف شاينر دراسة البقع الشمسية وبناء أنظمة إسقاط شمسية تلسكوبية جديدة. أطلق عليها اسم "Heliotropii Telioscopici"، والتي اختُصرت لاحقًا إلى "helioscope " . ^{[ 23 ]}

تضمنت الطبعة الأولى من كتاب العالم اليسوعي الألماني أثناسيوس كيرشر ، "فن النور والظلام العظيم " (Ars Magna Lucis et Umbrae) ، الصادر عام 1645 ، وصفًا لاختراعه، وهو المرآة الخفية : نظام عرض بدائي مزود بعدسة تركيز ونصوص أو صور مرسومة على مرآة مقعرة تعكس ضوء الشمس، وكان يُستخدم في الغالب للاتصالات بعيدة المدى. لاحظ كيرشر محدودية حجم المرآة وانخفاض وضوحها مع زيادة المسافة، وأعرب عن أمله في أن يجد أحدهم طريقة لتحسين ذلك. ^{[ 24 ]} كما اقترح كيرشر عرض ذباب حي ودمى ظل من سطح المرآة. ^{[ 25 ]} كان للكتاب تأثير كبير، وألهم العديد من العلماء، ومن بينهم على الأرجح كريستيان هويغنز الذي اخترع الفانوس السحري. كثيراً ما يُنسب اختراع الفانوس السحري إلى كيرشر، مع أن كيرشر نفسه نسب الفضل في هذا الاختراع إلى عالم الرياضيات الدنماركي توماس راسموسن والجنستين في طبعته الصادرة عام 1671 من كتابه "آرس ماجنا لوسيس إت أومبراي" ، الذي اعتبره كيرشر تطوراً إضافياً لنظام الإسقاط الخاص به. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

على الرغم من أن أثناسيوس كيرشر ادعى أن المرآة الخفية هي اختراعه الخاص وكتب أنه لم يقرأ عن أي شيء مماثل، ^{[ 27 ]} فقد تم اقتراح أن لوحة رامبرانت عام 1635 بعنوان " وليمة بلشاصر " تصور إسقاطًا لمرآة خفية مع يد الله تكتب حروفًا عبرية على سطح مرآة مغبرة. ^{[ 28 ]}

في عام 1654، استخدم عالم الرياضيات اليسوعي البلجيكي أندريه تاكيه تقنية كيرشر لعرض رحلة المبشر اليسوعي الإيطالي مارتينو مارتيني من الصين إلى بلجيكا . ^{[ 29 ]} يُذكر أحيانًا أن مارتيني ألقى محاضرات في جميع أنحاء أوروبا مستخدمًا فانوسًا سحريًا ربما يكون قد استورده من الصين، ولكن لا يوجد دليل على استخدام أي شيء آخر غير تقنية كيرشر.

بحلول عام 1659، كان العالم الهولندي كريستيان هويغنز قد طوّر الفانوس السحري، الذي يستخدم مرآة مقعرة لعكس وتوجيه أكبر قدر ممكن من ضوء المصباح عبر لوح زجاجي صغير تُعرض عليه الصورة المراد إسقاطها، ثم إلى عدسة تركيز في مقدمة الجهاز لعرض الصورة على جدار أو شاشة (في الواقع، استخدم جهاز هويغنز عدستين إضافيتين). لم ينشر هويغنز اختراعه ولم يعرضه للجمهور لاعتقاده أنه تافه للغاية.

أصبح الفانوس السحري وسيلة شائعة جدًا للترفيه والتثقيف في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. لكن هذه الشعبية تراجعت بعد ظهور السينما في تسعينيات القرن التاسع عشر. وظل الفانوس السحري وسيلة شائعة حتى انتشر استخدام أجهزة عرض الشرائح على نطاق واسع خلال خمسينيات القرن العشرين.

قبل وفاته ببضع سنوات عام 1736، يُقال إن الفيزيائي البولندي الألماني الهولندي دانيال غابرييل فهرنهايت صنع مجهرًا شمسيًا، كان مزيجًا من المجهر المركب وكاميرا الإسقاط المظلمة. كان هذا المجهر يحتاج إلى ضوء الشمس الساطع كمصدر للضوء لعرض صورة مكبرة وواضحة للأجسام الشفافة. يُحتمل أن يكون الطبيب الألماني يوهان ناثانيل ليبركون قد شاهد جهاز فهرنهايت ، وقام بتقديمه إلى إنجلترا، حيث قام صانع البصريات جون كوف بتحسينه بإضافة أنبوب بصري ثابت ومرآة قابلة للتعديل. ^{[ 30 ]} في عام 1774، قدم صانع الأدوات الإنجليزي بنيامين مارتن "المجهر الشمسي المعتم" لعرض صور مكبرة للأجسام المعتمة. وادعى ما يلي:

إن المجهر العقيقي لا يُكبّر المظهر الطبيعي أو حجم الأشياء من كل نوع فحسب، بل إنه في الوقت نفسه يُلقي عليها كمية كبيرة من الأشعة الشمسية، مما يجعل جميع ألوانها تبدو أكثر حيوية وقوة مما تراه العين المجردة؛ وتبدو أجزاؤها ممتدة وواضحة على شاشة ثابتة، بحيث لا يمكن مشاهدتها بمتعة فائقة فحسب، بل يمكن رسمها بسهولة بالغة بأي يد بارعة. ^{[ 31 ]}

استُخدم المجهر الشمسي ^{[ 32 ]} في تجارب أجراها توماس ويدجوود بالتعاون مع همفري ديفي على نترات الفضة الحساسة للضوء ، حيث مكّنهم من إنتاج أولى الصور المكبرة، وإن كانت غير دائمة. ونُشرت اكتشافاتهما، التي تُعتبر أقدم شكل مُتعمّد وناجح للتصوير الفوتوغرافي، في يونيو 1802 في كتاب ديفي " وصف لطريقة نسخ اللوحات على الزجاج، وصنع الصور الجانبية، باستخدام الضوء على نترات الفضة. من ابتكار السيد توماس ويدجوود، مع ملاحظات من همفري ديفي" في العدد الأول من مجلات المؤسسة الملكية لبريطانيا العظمى . ^{[ 33 ] [ 34 ]}

قام عالم الرياضيات والفيزياء والفلك والمنطق والمهندس السويسري ليونارد أويلر بعرض جهاز عرض معتم ، يُعرف الآن باسم الإبيسكوب، حوالي عام 1756. وكان بإمكانه عرض صورة واضحة للصور المعتمة والأجسام (الصغيرة). ^{[ 35 ]}

يُعتقد أن العالم الفرنسي جاك شارل قد اخترع جهازًا مشابهًا يُسمى "الميغاسكوب" عام 1780، واستخدمه في محاضراته. ^{[ 36 ]} وفي حوالي عام 1872، استخدم هنري مورتون جهاز عرض معتمًا في عروضه أمام جماهير غفيرة، كما في دار أوبرا فيلادلفيا التي تتسع لـ 3500 شخص. لم يستخدم جهازه مكثفًا أو عاكسًا، بل استخدم مصباحًا يعمل بالأكسجين والهيدروجين بالقرب من الجسم المراد تصويره لعرض صور واضحة وكبيرة. ^{[ 37 ]}

انظر المقال الرئيسي: كاميرا تعمل بالطاقة الشمسية

تُعرف الكاميرا الشمسية ، وإن كان ذلك لاحقًا، باسم المُكبِّر الشمسي، وهي تطبيق فوتوغرافي للمجهر الشمسي، وسلفٌ لمُكبِّر غرفة التحميض . استُخدمت في الغالب من قِبل مصوري البورتريه، وكأداة مساعدة لفناني البورتريه في منتصف القرن التاسع عشر وأواخره ^{[ 38 ]} لتكبير الصور من الصور السلبية باستخدام الشمس كمصدر ضوء قوي بما يكفي لتعريض المواد الفوتوغرافية منخفضة الحساسية المتوفرة آنذاك. وقد تم استبدالها في ثمانينيات القرن التاسع عشر عندما طُوِّرت مصادر ضوء أخرى، بما في ذلك المصباح المتوهج ، لمُكبِّر غرفة التحميض، وأصبحت المواد أكثر حساسية للضوء. ^{[ 32 ] [ 39 ]}