# Гэрэл зураг

Том форматтай камерын линз.
**Гэрэл зураг-**гэрэл зургийн хальс эсвэл электрон зураг-мэдрэгч зэрэг цацаргалт мэдрэмтгий зүйлс дээрх цацаргалтыг буулгаж авах замаар зураг үүсгэх практик, шинжлэх ухаан бөгөөд урлаг юм. Линз нь ямар нэг обьектоос ялгарах эсвэл тухайн обьект дээр тусаад хугарсан гэрлийн цацрагийн фокусыг тааруулан, камерын дотор байрлах гэрэл мэдрэмтгий гадарга дээр бодит дүрс болгон буулгахад ашиглагддаг. Улмаар электрон дүрс мэдрэгч нь дүрсийг пикселийн (нягтрал) нарийвчлалаар буулган, боловсруулж дижитал файл хэлбэрээр хадгалдаг. Зураг, видео хэлбэрээр хадгалагдсан дижитал файлыг зургийн аппаратнаас шууд үзэх, компьютер лүү хуулах, дэлгэцээр харуулах буюу студид угааж, принтерээр хэвлэн ашиглаж болдог. Гэрэл зургийг шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэл, бизнест өргөнөөр ашиглахын зэрэгцээ урлаг, уран бүтээл, харилцаа холбооны зорилгоор түгээмэл ашигладаг.

Гэрэл зургийн ач холбогдол бол түүхэн баримт болдог гол онцлогтой юм.

## Үгийн гарал зүй

Фотограф гэдэг үг нь Грекийн φωτός (*phōtos*) буюу гэрэл болон γραφή (*graphé*) буюу зураг гэсэн хоёр үгний нийлбэр юм.

## Түүх

### Анхны технологи

Зураг зурахад ашиглагддаг хайрцган аппарат
Гэрэл зураг нь хэд хэдэн технологийн нийлбэр юм. Анхны гэрэл зураг гарахаас өмнө Хятадын философич Мо Ди болон Грекийн математикч Аристотель, Евклид нар МЭӨ 4, 5-р зуунд хайрганы нүхээр гэрэл тусган зураг зурах камерны талаар дүрсэлсэн байдаг. Хүн төрөлхтний хөгжил дэвшлийн гайхамшгийн нэг болох гэрэл зургийн түүх эртний Арабын физикч, математикч, эмч, филисофич Ибн-Аль-Хайсамын нэртэй салшгүй холбоотой. Дундад зууны Европт Альхазен хэмээн алдаршсан тэрээр 965 онд төрж 1039 онд өөд болсон ба тухайн үеийнхээ хамгийн өндөр боловсролыг эзэмшиж, гэрэл, гэрлийн туяаны тухай тодорхой бүх л мэдэгдэхүүнийг тусгасан оптикийн тухай шинжлэх ухааны өгүүллээ бичжээ. Тэр үед гэрэл зургийн талаар ямар ч ойлголт байхгүй байсан боловч чухам энэ эрдэмтэн гэрэл зургийн аппарат маягийн зүйл хийсэн нь өнөөгийн бидний сонирхлыг ихэд татдаг. Үүний тулд тэрээр жирийн 1 хайрцаг авч 1 талд нь цоолж нүх гаргаад түүнийхээ өмнө хэд хэдэн лаа асаажээ. Нүхний эсрэг талд цулгай дэлгэц буюу самбар байрлуулахад уг дэлгэц буюу самбар дээр лаануудын доош харсан дүрс гардаг болохыг нээжээ. Ийнхүү Ибн-Аль-Хайсам 200 жилийн дараа харанхуй каамер хэмээх нэр хүртсэн зүйлийг нээсэн хийгээд энэ нь түүний хийдэг ердийн туршилтуудын 1 байсан тул өөрийн нээлтэндээ төдийлөн ач холбогдол өгөлгүй орхисон бөгөөд Европ тив үүнийг 200 жилийн дараа олж мэджээ.

### Дундад зуун

1519 онд алдарт Леонардо да Винчи харанхуй камерийг шинжлэх ухааны ажиглалт хийхэд чухал төхөөрөмж гэж нэрлэсэн тэмдэглэл бичжээ. 1544 онд Нидерландын математикч Хээма Фрийзиус түүний тусламжтайгаар нарны хиртэлтэнд анх ажиглалт хийж байсан түүхтэй. 16-р зууны дунд үед Италийн иргэн Жамбаттиссаделла Поорте харанхуй камерийн нүхэнд линз суулгах санаа төрсөн бөгөөд ингэснээр дүрсний чанарыг эрс сайжруулж, улам боловсронгуй болсон тул тэр дорхноо л аялагчид, зураачдын байнгын дагуул болжээ. Цаасан дээр гарсан оптик дүрсийг тэд үзэг харандаагаар дагуулан тодруулдаг байв. Шинжлэх ухааны лабораторит энэ нь өнөөдрийн гэрэл зургийн аппарат буюу туршлагыг бүртгэгч дуран байлаа.

Астрономич Иохами Кээплэр суурин дээрээ эргэж, тал бүр тийш харах боломжтой, салхин тээрэмний хэмжээтэй харанхуй камерийг зохион бүтээв. Оросын эрдэмтэн Михаил Ломоносов лаборантууддаа, машинуудыг зурахад харанхуй камерийг байнга ашиглах шаардлага тавьдаг байв. Германы эрдэмтэн, физикч Крийстоф Шлайнэр харанхуй камерыг нар руу чиглүүлэв. Түүний дуран Кээплэрийн зөвлөснөөр 2 хэсэг цуглуулагч линзээс бүрдэж байснаараа Галилео Галилейн дурангаас ялгарч байсан бөгөөд алсад буй зүйлүүдийн бодит дүрсийг дамжуулах боломжийг хангасан байна. Эрдэмтэд энэ камерийн тусламжтайгаар Галилейн нээсэн толбоноос гадна, гадаргуу дээр гарсан хаягдлууд тод ажиглагдаж буйг тогтоожээ.

Үүнээс дахин 2 зууны дараа Францын одон орон судлаач, физикч Доминик Франсуа Жан Араго тэднийг дахин нээж “протуберац” (герман. *Protuberanzen*, лат. *protubero*) хэмээн нэрлэжээ. Энэ үед эрдэмтэд бийр хэрэглэлгүй, зөвхөн гэрлээр зурах боломжийг шургуу судалж байлаа. Өөрөөр хэлбэл, дурангийн цуглуулж өгсөн дүрсийг бэхжүүлэх аргыг олох хэрэгтэй байв. Харанхуй камерийг гэрэл зургийн аппарат болгон хувиргах шаардлагатай байлаа.

### 19-р зуун

19-р зууны хамгийн гайхамшигтай бөгөөд ач холбогдолтой нээлтүүдийн нэг болох гэрэл зургийг Нийсэфор Ньепс (1765-1833) анхны харанхуй камерийг хийсэн. Тэр гэрлийн тусламжтайгаар сийлбэр хэвлэх хэв хийхийг мөрөөдөж, чулуун бараар хэвлэх аргатай нилээд нарийн танилцаж өөрийнхээ хийж буй зүйлээ гелиографи гэж нэрлэжээ.

Мөн 1822 онд Парисын Маре гудамжинд Луи Жак Дагэр (франц. *Louis Jacques Mandé Daguerre*, 1787 —1851) “Диорама” хэмээх үзвэрийн газраа нээжээ. Тэрээр зургууд нь солигддог үзмэр хийсэн байна. Нимгэн, хагас тунгалаг даавуун дээр зурсан зургуудыг бүгдийг нь зэрэгцүүлэн сараалжуудаас зүүж байрлуулаад араас нь ээлжлэн гэрэлтүүлдэг байжээ. Үзэгчид гэгээн цагаан өдөр гэнэт шөнө болж хөгжмийн аялгуунд гоёмсог зураг харж байгаагаа гайхаж, шагшран магтаж байхад Дагэрт гэрлийн дүрсийг бэхжүүлэх аргыг олох санаа эргэлдсээр байв. Тэрээр тухайн үеийн бусад зураачдын адил харанхуй камер ашиглан зурдаг байсан бөгөөд оптикийг ч муугүй мэддэг байв. Ж.Дагэр францын зохион бүтээгч Жозеф Нийсэфор Ньепс (франц. *Joseph Nicéphore Niépce*; 1765 —1833) тухай сонсоод түүнд захидал бичиж 1827 онд танилцаад 1829 онд хамтран ажиллаж, шинэчлэл хийхээр “Ноён Ньепсийн нээж ноён Дагэрийн боловсронгуй болгосон гелиографи” гэдэг нэртэй гэрээ байгуулжээ.

Дагэр Ньепсийн олж харж чадаагүй хэв-барнаас хуулбарлах, байгаа байдлаар нь зураг авах 2-ын ялгааг ойлгож хөрөг зураг нь өнгөнүүдийн хувьд зөв, тод дамжуулахыг хамгаас илүү шаарддаг учир зураг авах хугацаа 5 хоромоос хэтрэх ёсгүй хэмээн үзэж йодоор боловсруулсан мөнгөөр бүрхсэн ялтас ашиглахыг санал болгожээ. Йодот мөнгө ашигласнаар орчин үеийн гэрэл зургийн аргад тун дөхөж ирсэн хэдий ч бүр 1818 онд Английн астрономч Жон Хээршэл йодот мөнгөний харлах процессыг тиосульфит зогсоодог болохыг нээснийг тэд мэдэж чадаагүй юм.

Ньепсийг нас барсны дараа Даагэр йодот мөнгөөр богино хугацаанд позитив дүрс гаргаж бэхжүүлэх аргыг олж даагэреотип хэмээн нэрлэжээ. Энэ арга нь Ньепсийнхээс огт өөр арга байсан ч хамтын ажиллагааны гэрээ хүчин төгөлдөр хэвээр байсан тул дундынх болжээ. Даагэрийн нээсэн энэ арга маш энгийн бөгөөд түгээмэл байсан тул тэр дороо л нийтэд хүртээл болсон байна. Өөрийн дүрс-Даагэреотипийг харахыг хүсэгчид маш олон байсан ба тэдний хэрэгцээний хирээр харанхуй каамер, химийн бодисууд, дуран, мөнгөжүүлсэн ялтсуудыг үйлдвэрлэж эхлэв.Мөнгөн усны уураар дүрс тодруулах болон тиосульфитаар бэхжүүлэх аргыг ч Даагэр /Жооно Хээршэлийн нээснийг мэдэлгүйгээр/ нээжээ. Гэвч энэ бүгдийг Даагэр өөрөө санаачилсангүй, зөвхөн Ньепсийн санааг үргэлжлүүлж байж олж нээжээ.

Гелиограф анх гарснаас хойш 13 жилийн дараа буюу 1839 оны 1-р сард Парисын ШУА-ийн хурал дээр нэрт эрдэмтэн, улс төрийн зүтгэлтэн Доминик-Франсуа Араго анх Луи Дагэр, Нийсэфор Ньепс нар хавтгай метал гадаргуу дээр объектуудын гэрлийн дүрсийг бэхжүүлэн авах боломжийг нээснийг илтгэжээ. Энэ үед Английн эрдэмтэн Уильям Фокс Тальбот (англи. *William Henry Fox Talbot*; 1800 —1877) харанхуй камер ашиглан дүрс буулгах процессыг сонирхож 1835 онд буюу ажиллаж эхэлснээсээ хойш 2 жилийн дараа, өөрийн байшин болон Лакокийн сүмийн зургийг авч чаджээ. Эдгээр зургийг 2 цагийн хугацаатай барил өгч авсан хэдий ч анхны, жинхэнэ гэрэл зургийн негативууд /энэ нэрийг Таальбот өгчээ/ байжээ. Гэвч Тальбот туршилтаа төдхөн орхисон байна.

1839 оны 1-р сарын сүүлчээр Уильям Тальбот Лондоны Эзэн хааны нийгэмлэгийн хурал дээр өөрийн нээсэн калотайпийн аргын тухай илтгэл тавьж гэрэл зургийг боловсронгуй болгох талаар ажиллаж эхэлсэн байна. Ингээд хэдхэн сарын дараа азот хүчлийн мөнгө бүхий хальсан дээр авдаг болсноор дүрсийг ердөө л 3 хоромд буулгах боломжтой болжээ. Таальбот өөрийн аргаа шууд гаргаж тавьсан бол дагэреотипийг гаргалгүйгээр мөхөөж чадах байсан ба нэгэнт их хүч хөрөнгө зарж бүтээсэн Даагэротипийг 10 жилийн дараа калотайп шахан гаргажээ. Хожим нь энэ арга эхлээд хуурай, дараа нь нойтон желатин ялтсуудад шахагдан өөрчлөгдсөн билээ. Ийнхүү хүн төрөлхтний олон чухал нээлтийн нэг болох гэрэл зураг урлагийн болон аж үйлдвэрийн шинэ салбар болон үүсэж хөгсөн байна. Хожим бромт мөнгө, хлорт мөнгө, йодот мөнгө зэрэг бодисуудаар гэрэл мэдрүүлэн, метол, эсвэл гидрохиноноор тодруулаад тиосульфат натригаар зогсоож төрөл бүрийн гадаргууд буулгадаг болсныг өнөөгийн бид хэрэглэж байна.

Шинжлэх ухаан техникийн дэвшлийн эрин - өнөө үед тоон програмт зураг үүсэн хөгжиж байгаа нь зарим талаараа гэрэл зургийн ач холбогдлыг бууруулсан нь гэмт хэрэгтэн этгээдүүдийн бүртгэлээр ХIХ зууны сүүл үед баруун Европыг дагуулан шуугиулж байсан Бертильонаж буюу антропометрийн хэмжил зүйн арга ХХ зууны эхэнд дактилоскопихэмээх гарын мөрний ухаанд зайгаа тавин өгсөнтэй төстэй ч бодит байдлыг дүрслэх чадал, засвар хийх, хуурамчаар үйлдсэнийг тогтоох боломж өндрөөрөө урлаг, криминалистик зэрэг салбарт үнэлж баршгүй хэвээрээ байна.

### Хар цагаан зураг

Бүх гэрэл зураг эхэндээ зөвхөн хар, цагаан өнгөтэй. Хар, цагаан зураг нь саарал болон цэнхэр, бор шаргал туяатай гардаг байсан. Одоо хэр нь камераар хар, цагаан зураг дарж болохоос гадна зөвхөн хар, цагаан зураг дардаг камер ч байдаг. Мөн зураг засварлах програмуудад хар, цагаан болгох үйлдлүүд байдаг.

### Өнгөт зураг

1903 онд авсан өнгөт зураг байдаг. Тухайн үед тусгай төхөөрөмж ашиглан, маш удаан хугацааны туршид зургийг бүтээж, хэвлэдэг байсан. Өнгөтөөр зураг авах боломжийг 1840 оны үеэс судалж эхэлсэн. Эхэн үед өнгөт зураг гэрэлд цохигдох, их хугацаа шаардах гэх мэт сул талтай байсан. 1855 онд физикч Жеймс Клерк Максвелл (англи. *James Clerk Maxwell*; 1831—1879) гурван үндсэн өнгийг тусгаарлах зарчмын талаар судалгаа гаргасан бөгөөд 1861 онд энэ зарчмын дагуу анхны өнгөт зургийг авсан. Максвелл улаан, ногоон, цэнхэр шүүлтүүр ашиглан 3 ширхэг хар, цагаан зураг авч, дараа нь нийлүүлэх замаар өнгөт зураг гаргаж авах санаа гаргажээ. 1860-аад оны сүүлээр Луйс Дукос ду Хаурон өнгөт зураг хэвлэх аргийг нээсэн.

Улмаар хальс хийж зураг дарах камер бүтээгдэх болж 1935 он гэхэд Кодак өнгөт хальсыг нэвтрүүлсэн. Үүнтэй төстэй "*Agfacolor Neu"* хальсыг Agfa компани 1936 онд бүтээжээ. 1963 онд Поларойд компани зураг дарсны дараа 1-2 минутын дотор хэвлэн гаргах камер гаргасан байна. 1995-2005 оны хооронд дижитал камер хэрэглээнд хүчтэй нэвтрэх болсон.

### Дижитал гэрэл зураг

1981 онд Японы "Sony" компани энгийн хүмүүс ашиглаж болох анхны хагас дижитал камерыг худалдаанд гаргасан. Мавика хэмээх энэхүү камер нь дүрсийг дискэнд хадгалдаг байсан бөгөөд дискэн дээр хадгалагдсан дүрсийг дэлгэцээр харах боломжтой байсан. 1991 онд Кодак анхны дижитал камер болох DCS 100-г гаргасан. Энэ камер өндөр үнэтэй байсан хэдий ч сэтгүүлч, мэргэжлийн гэрэл зурагчид өргөнөөр ашиглаж эхэлсэн байна.

Дижитал камер нь электрон дүрс мэдрэгч ашиглан дүрсийг электрон дата болгон хадгалдаг бөгөөд өмнөх үеийн камеруудаас ялгаатай нь зураг угаах гэх мэт химийн процесс ашигладаггүй юм. Дижитал зургийг төрөл бүрийн янзалж, өөрчлөх боломжтой. Өнөөдөр дэлхий даяар дижитал камер болон ухаалаг гар утас ашиглан зураг авах болсон билээ.

### Нийлэг гэрэл зураг

Нийлэг гэрэл зураг нь компьютер орчинд авах зураг бөгөөд зураг авалт нь бодитоор зураг авч байгаа мэт загварчлагдсан байдаг. Дижитал ертөнцөд дижитал зураг авалт хийх нь бодит ертөнцөд зураг авах хэмжээ, хязгаарыг давах боломжийг бий болгосон.

## Камерны түүхэн хөгжил

* 19-р зууны 3 хөлтэй, студийн камер
* Чиглүүлээд зураг дарах хайрцган камер, кино зураг авалтад ашиглагддаг анхны камер, c. 1910
* Kodak-ийн хураадаг камер 1922
* Leica-II, 135 мм кино зураг авалтын анхны камеруудын нэг, 1932
* Contax S 1949 – анхны олон талт призмт камер SLR
* Polaroid Colorpack 80 зураг хэвлэдэг камер, c 1975
* Дижитал камер, Canon Ixus загвар, c. 2000.
* Nikon D1, анхны digital SLR сурвалжлага, спортын зураг авалтад ашиглагддаг, c. 2000
* Ухаалаг утас, c. 2010

## Техникийн шинж чанар

Камер бол зураг авах хэрэгсэл бөгөөд дуу бичлэг хураах төхөөрөмж суулгаснаар видео бичлэг хийх буюу кино зураг авалт хийх боломжтой болсон. Дижитал сорон болон электрон соронзон бүхий санах ойтой.

## Эшлэл