Fotoğraf Makinesinin Atası: Karanlık Kutu

2019 yılı Prof. Dr. Fuat Sezgin Yılı olarak ilan edildi. Bilim Genç olarak, 2019 yılı boyunca Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam bilim ve teknoloji tarihine katkılarını farklı yazılarla ele alacağız. Prof. Dr. Fuat Sezgin anısına hazırladığımız diğer yazılara ulaşmak için tıklayın.

İngilizcede iğne deliği (pinhole), fotoğrafçılıkta ise camera obscura olarak adlandırılan karanlık kutu (karanlık oda olarak da bilinir), fotoğraf makinesinin bilinen ilk ve en basit hali olarak kabul edilir. Karanlık kutuda bir objenin görüntüsünün oluşturulma mekanizması şu şekilde işler: Işık sızdırmayacak şekilde kapatılmış bir kutunun bir yüzüne küçük bir delik açılır. Kutunun dışındaki objeden yansıyan ışık delikten geçer ve kutunun içindeki deliğin karşısındaki yüzeyin üzerinde objenin baş aşağı dönmüş (ters) görüntüsü oluşur. Bu yöntemde deliğin çapı küçüldükçe oluşan görüntünün keskinliği (yani netliği) artar, ancak delikten giren ışığın şiddeti düşük olduğundan görüntü çok belirgin değildir. Hem net hem de belirgin bir görüntü elde edebilmek için deliğin olduğu yere mercek (bugün objektif ya da lens olarak isimlendirilir) konulmalıdır. Deliğin karşısına belirli bir açıyla yerleştirilen ayna sayesinde ışığın üzerinden yansıdığı objenin düz görüntüsü oluşturulabilir.

Karanlık kutunun geçmişi MÖ 4. yüzyıla kadar uzanır. Karanlık kutuda kullanılan temel ilkenin bilinen ilk tarifini Çinli filozof Mozi (MÖ 470-390) yapmıştı. Daha sonraları başka bilginler Mozi’nin bu görüşünü destekledi, ancak görüşlerini deneylerle destekleyerek uygulamalı olarak gösteremediler.

Bu teknik hakkındaki ilk açık tanımlamayı yaparak bu tekniği icat eden kişi, 965-1041 yılları arasında yaşayan İbnü’l-Heysem’dir. İbnü’l-Heysem birkaç ışık kaynağıyla yaptığı deneylerle objeleri karanlık odada ters bir biçimde görüntülemeyi başarmıştı.

İbnü’l-Heysem

1001 İcat: Dünyamızda İslam Mirası adlı kitapta İbnü’l-Heysem’in karanlık oda çalışmaları şöyle açıklanıyor: Dikkatli bir gözlemci olan İbnü’l-Heysem, bir gün bulunduğu odanın pencere kanadındaki delikten içeri giren ışığı fark etti. Işık karşıdaki duvara vurmuş ve Güneş’in tutulma sırasındaki yarım şeklindeki biçimini almıştı. Bunu gören İbnü’l-Heysem, şu tespiti yaptı:  “Güneş’in tutulma sırasındaki görüntüsü, tam tutulma olmadığı müddetçe, şunu söyler: Güneş ışıkları dar ve yuvarlak delikten geçerek deliğin karşısındaki yüzeye düştüğünde hilal şeklini alır.” İbnü’l-Heysem daha sonra deney yaparak ışığın düz bir çizgi şeklinde hareket ettiğini, parlak nesnelerden yayılan ışık hüzmelerinin küçük delikten geçerken dağılmayarak deliğe paralel düz bir yüzey üzerinde baş aşağı bir görüntü oluşturduğunu açıkladı ve delik ne kadar küçük olursa görüntünün de o kadar net olacağını belirledi.

İbnü’l-Heysem’in karanlık odasının çizimi

Böylece İbnü’l-Heysem tarihte bilinen ilk kamera olan karanlık odayı (lensiz kamera) icat eden kişi oldu. İbnü’l-Heysem tasarladığı düzenek için beyt muzlim (Beytü’l-müzlim) terimini kullanmıştı. Karanlık oda anlamına gelen bu terim Latinceye camera obscura şeklinde çevrildi.

Prof. Dr. Fuat Sezgin, İslam Uygarlığında Mimari, Geometri, Fizik, Kimya kitabının “Optik” bölümünde karanlık kutu için ayrı bölüm ayırmış. Prof. Dr. Fuat Sezgin, kitabında bir dizi Avrupalı bilginin (bu isimler arasında Roger Bacon, Leonardo da Vinci, Francesco Maurolico gibi bilginler var) karanlık kutunun mucidi olarak kabul edildiğini söylüyor. Ancak İbnü’l-Heysem’in karanlık kutu sorununu optik hakkındaki temel eseri Kitâbü’l-Menâzir’de ve “Güneş Tutulmasının Şekline Dair” ve “Ay Işığına Dair” incelemelerinde ele aldığını belirtiyor.

Prof. Dr. Fuat Sezgin, İbnü’l-Heysem’in Kitâbü’l-Menâzir kitabında karanlık odayı şöyle açıkladığını aktarıyor: “Oda iki kanatlı bir kapıya sahip olmalıdır. Gözlemci birçok şamdan sağlamalı ve onları kapının karşısına ve ayrı halde takmalıdır. Bundan sonra gözlemci odanın içine girer ve kapıyı tekrar kapatır; ama kapının iki kanadını az bir miktar açarak arasında aralık bırakmalıdır. Ondan sonra, odanın kapının karşısında bulunan duvarını gözlemler. Yani gözlemci bu duvarda o şamdanların sayısı kadar birbirlerinden ayrılmış ışık görüntülerini bulacaktır ve bu da ışık görüntülerinin aralıktan içeri girmesiyle olur. Eğer şimdi gözlemci kapının açık bulunan aralığı körletirse ve ondan geriye sadece küçük bir delik bırakırsa ve bu delik şamdanların karşısında bulunursa, böylece gözlemci odanın duvarında o şamdanların sayısı kadar birbirinden ayrı ışık görüntülerini tekrar bulur ve bu esnada onlardan her biri deliğin boyutuna bağlı olacaktır”.

İbnü’l-Heysem’in optik alanındaki eserlerinin birçoğu 12. ve 13. yüzyılda Latinceye çevrildi ve sonraki dönemlerdeki bilginlerin çalışmalarına önemli katkılar sağlayarak optik biliminin ortaya çıkmasına öncülük etti.

Kaynaklar:

• Sezgin, F., İslam Uygarlığında Mimari, Geometri, Fizik, Kimya (Saateler, Optik, Mineraller, Savaş Tekniği, Antik Objeler), Boyut Yayıncılık, İstanbul, 2018.
• Sezgin, F., Tanınmayan Büyük Çağ: İslam Bilim ve Teknoloji Tarihinden, Timaş, İstanbul, 2010.
• 1001 İcat: Dünyamızda İslam Mirası, Ed. Salim T S Al-Hassani, Foundation fo Science Tecnology and Civilisation, 2010.
• https://www.britannica.com/technology/camera-obscura-photography
•  http://www.obscurajournal.com/history.php