В основе фотографии лежат два явления. Первое из них заключается в том, что с помощью увеличительного стекла — лупы — можно получить на плоской поверхности, например на листе белой бумаги, световое изображение окружающих нас предметов. В основе второго явления лежит способность света оказывать на некоторые вещества такое воздействие, при котором изменяется состав вещества (такие вещества называются светочувствительными).
Не следует думать, что фотография была открыта внезапно. Изобретение фотографии является результатом труда многих деятелей науки на протяжении нескольких поколений.
Свойство увеличительного стекла — лупы — давать изображения предметов стало известно людям ещё в XVI веке. Так, в одной из книг, написанной ещё в 1570 году, описан способ получения изображения с помощью такого стекла: «Надлежит закрыть все окна так, чтобы не оставалось ни одной щели, через которую мог бы проникнуть свет. Но в одной из ставней надо сделать круглое отверстие в мизинец диаметром и у отверстия поместить чечевицеобразное стекло. Если против стекла повесить бумагу или белое полотно, то все предметы, освещённые солнцем, какие находятся и движутся на улице, представятся на полотне, как антиподы (вверх ногами), и что с правой стороны, то налево… Увидишь и лица проходящих людей, платья, цвета, движения — всё как будто происходит вблизи. Зрелище так приятно, что нельзя надивиться».
Этот опыт может проделать каждый из наших читателей, вооружившись лупой и листом бумаги. Можно не закрывать ставен в комнате. Достаточно отойти вглубь комнаты, подальше от окна, и, взяв в одну руку лупу, а в другую лист бумаги, расположить их так, чтобы свет из окна падал сквозь лупу на бумагу. При определённом расстоянии между бумагой и лупой на бумаге появится достаточно хорошо видимое уменьшённое и перевёрнутое изображение окна и предметов, расположенных на подоконнике и за окном, на улице.
Этим свойством увеличительного стекла в первую очередь воспользовались художники. Получая с помощью лупы изображение на бумаге, они обводили очертания изображения карандашом и пользовались этими зарисовками для своих картин. Появился даже специальный прибор, так называемая камерa-обскура, что означает— тёмная коробка. Это — ящик, в передней стенке которого укреплялась лупа, а в заднюю стенку вставлялась рамка с листом полупрозрачной бумаги.
Так как обводить перевёрнутое изображение было неудобно, камеру-обскуру в дальнейшем усовершенствовали. Внутрь ящика стали помещать плоское наклонное зеркало. Зеркало направляло лучи света, идущие от лупы, на крышку ящика и «перевёртывало» изображение (рис. 1).
Рис. 1. Предок современного фотоаппарата — камера-обскура.
Как мы увидим дальше, принцип устройства камеры-обскуры полностью сохранился до наших дней и используется в современных фотоаппаратах.
Таким образом способ получения светового (но только светового) изображения предметов был найден ещё в середине XVI века. Тогда же возникла мысль «поймать» это изображение, запечатлеть его, не пользуясь карандашом или красками.
Необходимо было пропитать или покрыть бумагу таким веществом, которое изменялось бы под действием света. Тогда лучи света оставят на бумаге изображение предмета. Но такое вещество долго не удавалось найти.