Titelpagina van de Opticae thesaurus, de Latijnse uitgave van Alhazen uit 1572.

Alhazen en de camera obscura: hoe de optica van de pinholecamera ontstond

Geschreven door Éric Marais

Ibn al-Haytham, gelatiniseerd tot Alhazen (ca. 965-1040), is de eerste die de camera obscura verklaart: in zijn Boek der optica toont hij aan dat licht zich in een rechte lijn voortplant en dat de stralen elkaar kruisen wanneer ze door het gaatje gaan, waardoor het beeld omgekeerd is. Lang vóór de fotografie verandert zijn bijdrage alles, want hij beperkt zich niet tot het waarnemen van het verschijnsel: hij geeft er de verklaring van.

Het principe van de camera obscura was al sinds de oudheid bekend en werd ook gebruikt, maar men stelde het vast zonder het echt te begrijpen. De plaats van Alhazen in de geschiedenis van de pinholecamera berust juist op die overgang van waarneming naar verklaring.

Wie was Ibn al-Haytham

Ibn al-Haytham is een Arabische geleerde die de bronnen meestal rond 965-1040 situeren. Hij bracht die periode deels door in Caïro, tijdens de gouden eeuw van de wetenschap in de islamitische wereld.

Hij geldt vaak als een van de eersten die een werkwijze hanteerden die dicht bij de wetenschappelijke methode ligt: gebaseerd op experiment en meting, in plaats van alleen op het gezag van de klassieke auteurs. Zijn gelatiniseerde naam, Alhazen, bleef bewaard in de Europese traditie, waarin zijn werk eeuwenlang circuleerde.

Zijn belangrijkste werk, de Kitab al-Manazir, vertaald als Boek der optica, bundelt zijn onderzoek naar licht en zien. In die tekst staat de bijdrage die ons hier interesseert.

Wat Alhazen echt beschreef

Zijn beslissende bijdrage komt neer op één bewering die zijn experimenten onderbouwen: licht plant zich voort in een rechte lijn. Dat heet rechtlijnige voortplanting, en het is de sleutel tot de hele werking van de pinholecamera.

Om dat aan te tonen, bestudeert hij wat er gebeurt wanneer licht door een kleine opening een donkere ruimte binnenvalt. Hij ziet dat het beeld dat op de achterwand wordt geprojecteerd omgekeerd is, en dat die omkering te verklaren is doordat de stralen rechtdoor reizen en elkaar kruisen in het gaatje.

Waar zijn voorgangers een curiositeit zagen, stelt Alhazen een samenhangende meetkundige verklaring voor: elk lichtpunt in de scène zendt zijn stralen in een rechte lijn uit, en de nauwe opening schift die stralen zodat ze punt voor punt op de tegenoverliggende wand terechtkomen.

Met die beschrijving legt hij in feite de werking van de camera obscura zelf vast. De volledige optische mechaniek, zoals we die vandaag formuleren, wordt uitgelegd in het artikel over de werking van de pinholecamera.

Schema van de rechtlijnige voortplanting van licht in een camera obscura, zoals Alhazen die beschreef

Waarom Alhazen centraal staat in de geschiedenis van de pinholecamera

Soms wordt de uitvinding van de camera obscura te snel aan Alhazen toegeschreven, maar dat klopt niet. Het verschijnsel werd al lang vóór hem waargenomen, sinds de oudheid, zowel door Aristoteles in Griekenland als door Mozi in het China van de 5e eeuw voor onze jaartelling.

Die verschuiving weegt zwaar. Wie begrijpt dat licht in een rechte lijn reist en dat één enkel gaatje volstaat om een beeld te vormen, heeft de redenering in handen die de pinholecamera mogelijk en herhaalbaar maakt. Zonder die verklaring blijft het procedé een gelukkig toeval; met die verklaring wordt het een principe dat je kunt beheersen.

Daarom duikt zijn naam op zodra je teruggaat naar de optische wortels van de fotografie, ook al bleef de camera obscura lange tijd een instrument om te observeren en te tekenen, voordat ze ooit diende om het beeld vast te leggen.

Van Alhazens verklaring naar de fotografische pinholecamera

In de tussentijd diende de camera obscura die hij theoretisch had onderbouwd lange tijd als studie-instrument en tekenhulp, tot iemand op het idee kwam om er achterin een lichtgevoelig oppervlak te plaatsen en zo vast te leggen wat het oog tot dan toe alleen bekeek.

Van de oude camera obscura tot de eerste foto's speelde dus ieder zijn rol: Alhazen verklaarde het beeld, tekenaars gebruikten het, en de 19e eeuw slaagde er uiteindelijk in het vast te leggen.

Een principe dat je nog altijd zelf kunt waarnemen

Het opmerkelijke aan Alhazens demonstratie is dat ze met bijna niets te controleren blijft: een gesloten doos en een gaatje volstaan om te reproduceren wat hij duizend jaar geleden beschreef. Wie dat principe zelf in handen wil hebben en het aan het werk wil zien, vindt in de Sténoflex-kit hetzelfde mechanisme, in een gebruiksklare camera obscura.

Precies dat biedt een moderne pinholecamera: je vindt er de camera obscura, het gekalibreerde gaatje en het omgekeerde beeld dat hij verklaarde. Dat beeld zien ontstaan en het daarna op papier vastleggen, is met de hand het gebaar herhalen dat zijn optische verhandeling verbindt met de fotografie van vandaag.

Éric Marais — fotograaf, auteur van twee boeken over pinholefotografie (uitgeverij Pearson) en bedenker van de Sténoflex. Hij geeft van meet af aan introductieworkshops in pinholefotografie en analoog ontwikkelen.

Omgekeerd beeld in een camera obscura met een gaatje, als herhaling van het experiment van Alhazen