RÖVID ISMERTETŐ A FÉNY MIBENLÉTÉRŐL

Ennek a történelmi idők kezdetén rögzített mondásnak szinte megszámlálhatatlan vonatkozása azonosítható. Kétségtelen, hogy ami a környezeti tényeket illeti, a következtetés minden szempontból helyénvalónak tűnik. Bár a fény maga nem elengedhetetlen feltétele az életnek – az óceáni mélységekben is még ma sem teljesen ismert élet- és populáció dinamika uralkodik – a homo sapiens léte elválaszthatatlan a fény és fényérzékelési képesség jelenlététől.1 Pontosan ez az a pont, ahol meggondolásra utaló tények, vonatkozások merülnek fel.

A gondolatmenetet a továbbiakban a fotográfiai szférára és annak ismereti rétegeire szűkítve le, egy nehezen rendszerezhető problémakörrel kell a vizsgálódásoknak megküzdeniük.

Rögtön meg kell jegyezni, hogy a fény értelmezése az emberi intellektus azonosító, prediktív2 törekvéseinek jelenlegi határain kívülre vezet, annak ellenére, hogy a válasz keresése évezredes törekvésekre utal. Gigantikus akciók fennmaradt jelzései – például a Stonehenge3 – és a szubmolekuláris világban meghatározó erejű foton koncepció kidolgozására vezető erőfeszítések támaszthatják alá a kijelentés igazságát.

A fény mint környezeti tényező, illetve mint felhasználható „eszköz”

A fény mint „eszköz”, illetve mint jelzés már az időszámítás előtti időkben is intenzív tevékenység alapja volt. Időszámításunk második századában Lucian of Samosata feljegyezte, hogy Arkhimédész az időszámítás előtti harmadik században Siracusa védelmére napenergiát használt fel.4 Igaz vagy nem igaz az akció, a feljegyzés a fény által generált jelenségek és lehetőségek általános jelentőséget jelzi.

A fény mint közeg és reprodukáló eszköz végül az emberi kultúra alakító elemévé vált. A XIX. században bekövetkezett áttörés, a fotográfia kifejlesztésének jelentősége talán csak a nyomtatás megjelenésének következményeivel mérhető. Egy további fázis kezdetéig, a bináris technológia megjelenéséig a leképezett és fotografikus úton rögzített kép azonosíthatósága egy reálisan lét-rejött szituációval, identitással alapvető fontosságúvá vált a szociális, financiális, kulturális fejlődési folyamatokban. Annak ellenére, hogy az adott technológia ezt az identitást alapvetően megkérdőjelezte, még ma sem mondható, hogy ez a hiedelem érvényét vesztette.

A fény mint tudományos probléma

Tovább tágítva a gondolatkör határait, felmerül a kérdés, hogy milyen intellektuális kép alakult ki az emberi tudatban a fényről?

Jelenleg három – sok esetben nem kompatibilis – leírási mód áll rendelkezésre a fény tudományos értelmezésére. Az előzőek alapján talán nem meglepő, hogy a kezdeti kísérletek már az első évezred fordulóján megjelentek. Az Egyiptomban, Kairóban tevékenykedő Al Hazen 1011 és 1021 között írt egy több részből álló könyvet, amelyben az úgynevezett geometriai optika alapjait vetette meg.5 Ebben a megközelítésben a fény egyenes vonalban terjedő „sugarakkal” reprezentálható, melyek a különböző tulajdonságokkal rendelkező közegek határain irányt változtatnak. Az irányváltoztatás mértékét egy mérhető anyagi tulajdonsággal, a törésmutatóval lehet jellemezni.6 Feltűnő, hogy a nyilvánvaló egyszerűsítések ellenére ez a kép rendkívül fontosnak bizonyult a fotográfiai optika fejlődésében is.

Ez a kép azonban nem képes például a színek keletkezésének magyarázatát szolgáltatni. Ehhez egy alapvetően különböző leírási módot kellett kialakítani. Ebben a megközelítésben a fény egy, a sugarak irányában terjedő hullámjelenség. E leírási mód sikeresen alkalmazható bizonyos tudományos területeken, de alapvető konceptuális problémákkal küszködik. Az alapul szolgáló matematikai módszerek7 lokális sikerei mellett bizonyos elvi, filozófiai mélységű problémák merülnek fel, amelyek még a matematika és a reális világ kapcsolatáig is elvezető kérdésekre adandó válaszok felkeresését indítják el.

Végül a fény tulajdonképpen felfogható mint alapvető, tömeg nélküli részecskék, a fotonok áramlása. Ez a leírási módszer szintén csak „lokális” sikerekkel rendelkezik. Így például nem ad magyarázatot8 bizonyos, térben és időben kiterjedt effektusok alapvető tulajdonságaira, amelyekhez a hullámokra alapozható közelítés alkalmazása szükséges.

Ennek a három, esetenként alapvetően eltéréseket felmutató leírási módszernek a léte és szükségessége talán mutatja az emberi megismerési intellektus már említett határainak meglétét.

A fény jelentősége az intellektuális szférában

Az eddigiek alapján talán nem meglepő, hogy a fény már a történelmi idők előtt az intellektuális szféra egyik jelentős elemévé vált. Az a lehetőség, hogy a fény segítségével például a környezet látható benyomásainak másolatát lehet előállítani9, már évezredekkel ezelőtt foglalkoztatta a gondolkodó embereket.10

Amint azt már megemlítettük, a fény segítségével előállított kép az 1800-as évek második felétől kezdve a kultúra alakítójává és a társadalmi információ-forgalom alapvető csatornájává vált.11 Az elsődleges, ma már bizonyos szempontból elavultnak tekinthető, a fotográfiát a „világ egyszerű megkettőződésének” tekintő elképzelé-seket12 már az 1960-as, 1970-es években fel-váltotta egy általános kulturális, információs közegnek tekintő elképzelés.13 A folyamatok ugrásszerűen felgyorsultak a bináris technológia térnyerésével. Megjegyzendő, hogy a háromdimenziós látványokat generáló numerikus programok is a reális fényterjedési folyamatokat és összefüggéseket alkalmazzák bináris, numerikus formában. Ezért az így létrejövő látványok is absztrakt optikai, fénydinamikai produktumoknak tekinthetők.14

Pontosan itt merül fel egy igen fontos probléma. Míg az ezüstalapú képrögzítő eljárásokban az optikai tulajdonságok eleve meghatározott, statikus tényezőknek tekintendők, addig a digitális fotográfiában az optikai rendszer egy aktív, dinamikus elemévé vált a totális jelfeldolgozói folyamatnak.

Ily módon nem csak a Sontag-, Barthes-féle „világkonzerv” ideák avultak el, hanem a fotografikus folyamat általános ismereti rétegeinek újragondolásához vezető vizsgálatok szükségessége is felmerült.

Például igen fontos szerephez jutottak a fénynek a részecskeképben jelentős tulajdonságai, hatásai.

A képi jelenség kialakítási folyamataiban, illetve a vizuálisan érzékelhető minőségi tulajdonságainak létrejöttében igen fontos szerephez jutottak például az érzékelő receptorok és a fotonok kölcsönhatásában kialakuló fotonzaj kezelésének, csökkentésének statisztikai módszerei is.

A fotográfiai optika szerepe, tulajdonságai a digitális korszakban

Az ebben az irányba teendő első lépés az optikai rendszerek tulajdonságát jellemző paraméterek vizsgálata kell, hogy legyen. Megemlítendő, hogy a fotográfia esetében mindhárom reprezentáció – a sugarakra alapozott geometriai optika, illetve a hullám- és részecskeképre felépülő fizikai optika – jelentős szerepet játszik.

A geometriai optika segítségével vizsgálható következmények

A geometriai optikai hibák tulajdonképpen a fénytörő felületnek és a törésmutató eloszlásnak az optimális esettől való eltérései miatt lépnek fel. Az egyetlen hullámhosszt tartalmazó fényeloszlás15 esetén és egyetlen leképezési arányt figyelembe véve az optikai hibák teljes mértékben kiküszöbölhetők16. Ehhez természetesen nem csak a fénytörő közeg formáját, hanem a közegben uralkodó fénytörési mutató hely szerinti eloszlását is az optikai követelményeknek megfelelően kell kialakítani. Miután ebben az esetben a geometriai optikai közelítésben kell dolgozni, az ezzel kapcsolatos követelmények még további megszorításokat eredményeznek, amelyek a hullámszerű tulajdonságokat elhanyagolhatóan kis mértékű szintre csökkentik.

További fontos tény az is, hogy a matematikai háttér tulajdonságai miatt tulajdonképpen az egyre csökkenő jelentőségű tagokat is figyelembe kell venni.17 Az ezeket is figyelembe vevő eljárások és számítások az úgynevezett magasabb rendű aberrációk kvantitatív elemzéséhez vezetnek.

A helyzet jelentősen bonyolódik abban az általános, gyakorlati esetben, amikor a fényeloszlás a látható18 tartomány teljes egészét tartalmazza. Ebben a helyzetben az optimális, aberráció mentes leképezés nem valósítható meg19. Így jön létre az a helyzet, hogy a gyakorlati követelményeknek eleget tevő, pozitív kompromisszumokat kell kialakítani az optikai rendszerek tervezése során.

Nyilvánvalóan további nehézségeket jelentenek a gyártási technológiai megszorítások is. Így például a felületek létrehozásában meglevő technológiai nehézségek miatt 1956-ig a nagyobb mennyiségben gyártott objektívek csak gömbfelületű, szférikus elemeket tartalmaztak.

Ebben a vonatkozásban érdemes megjegyezni, hogy a vikingek már a 10–11. században is készítettek aszferikus felületű lencséket! Az is történelmi tény, hogy 1667-ben Francis Smetwick magas minőségű, aszfe-rikus lencséket prezentált a Royal Society tagjainak.

Miután a maradék aberrációk állandóan jelen vannak a gyakorlatban, az ezüstalapú fotográfiában az utólagos korrekciók lehetősége rendívül alacsony, annak ellenére, hogy a szükséges matematikai ismeretek rendelkezésre állnak.

A hullámtermészet által

generált optikai hibák

Tovább analizálva a helyzetet, a fénynek a hullámok matematikai reprezentációjával leírható tulajdonságai következtében egyéb problémák is felmerülnek. Ezek a kisméretű blendenyílások és a közeli tárgytávolságok esetében fellépő refrakcióban nyilvánulnak meg. Ezek matematikai kezelése ismeretes, azonban nem meglepő módon sokkal mélyebbre nyúló matematikai módszerek alkalmazását követeli meg. A refrakció következtében – ez a hullámtermészet egyik legjellegzetesebb megnyilvánulása – egy pont-szerű fényforrás képe mindig véges kiterjedésű folttá vagy foltrendszerré alakul. A folyamatok leírására igen bonyolult matematikai módszerek alkalmazása szükséges. Az eredményekből vezethető le például a jelenlegi népszerűsítő irodalomban sokszor félremagyarázott és pontatlanul alkalmazott Moduláció Átviteli Függvény (MTF)20 léte is.

Megjegyzendő, hogy az alkalmazni kívánt matematikai eljárások bonyolultsága és az optikai hibák jellegzetességei következtében a tudományos kezelés lehetőségei csak kiterjedt numerikus háttér esetében válnak reálissá. Ez a tény a problémák minimalizálási lehetőségeit az ezüstalapú fotográfia esetében közel nullává zsugorítja.

A bináris technológiára

alapozott fotográfia esetében felmerülő lehetőségek

Ebben a környezetben a viszonyok alapvetően megváltoznak. Az optikai rendszer aktuális leképezési tulajdonságai közvetlenül mérhetők és a megfelelő matematikai formára hozhatók. Ez a lehetőség természetesen az ezüstalapú fotográfia területén is rendelkezésre áll.

A változásokat a regisztrált kép numerikus léte és a tárolás aktuális formája hozza magával. Minden további nélkül lehetővé válik a numerikus beavatkozás és az eredményül kapott látvány igények és szükségszerűségek szerinti változtatása, befolyásolása.

A numerikus háttér lehetőségei következtében az optikai rendszer és a leképezési jellegzetességek a képmás létrejöttét eredményező folyamat egy (inter)aktív elemévé váltak, ennek minden következményével együtt.

Az adott megjegyzés nem egy hipotetikus esetre vonatkozik. Elegendő példa erre a DigitalOptics cég által létrehozott V++ program és optikai rendszer vagy a Hartblei és Nurizon cégek együttműködésével kialakított Hcam kamera együttes és az Acolens szoftver rendszerként való működése.21 Megjegyzendő, hogy a Hcam Superrotator objektívek tervezésénél már alapvető szempont volt a digitális érzékelővel és a szoftverrel való együttműködés követelményeinek kielégítése, azaz ezek alapvetően speciális digitális objektíveknek tekintendők.

Teljesen természetes a következtetés. Az Al Hazentől elindult folyamat, amely a statikus optikai részrendszer magasrendű kialakuláshoz vezetett, a bináris technológia megjelenésének következtében lényeges fordulatot vett.

Az optikai elemek tulajdonságai és a felvételi körülmények jellegzetességei aktív szerephez jutottak a látványrögzítési folyamatokban. A detektálást követő feldolgozás folyamataiban lehetőség nyílik a képben jelen levő, de a leképezés alkalmával a komplex optikai körülmények által deformálódott információ követelmények szerinti visszaállítására. Figyelembe véve azt, hogy ezek az átalakulások még csak a kezdeteknél tartanak, a digitális képrögzítés tulajdonságaiban, az ily módon nyerhető képmások jellegzetességeiben fontos és mélyreható változások fognak bekövetkezni.

Azaz

Teljesen természetes, hogy ezek alapján mélységében kell átgondolni a fotográfia ismereti környezetét. Az MTF zsonglőrködés és a történelmileg kialakult ismeretanyag átöltöztetése nem tekinthető kielégítő eljárásnak.

Miután a digitalizálás a fotográfia kulturális információs és társadalmi szerepét, a kialakító és befogadói habitust jelentős mértékben megváltoztatta, a klasszikus megközelítés sok esetben alkalmazhatatlanná vált. Talán most lett Bourdieu igazán aktuális.

Montvai Attila

Teljes képaláírások:

1. kép: Egy kevésbé ismert naptemplom. A mexikói Dzibilchaltúnban található Hét Nővér maja kori templom. (Időszámításunk után 200 körül). A templom középső ablakán a tavaszi equinox reggelén (március 21.) a felkelő nap a középső ablaknyíláson süt át

3. kép: Al Hazen az optikával kapcsolatos művének egyik első, latin nyelvű fordítását tartalmazó könyv fedőlapja. Az ábra Archimédész Siracusát védelmező akcióját örökíti meg

Jegyzetek:

1 Nehezen vitatható tény, hogy a verbális közlés gyökerei vizuálisan azonosítható helyzetek és vokális reakciók összekapcsolódásában keresendők.

2 A tudomány tulajdonképpen egy azonosító, prediktív törekvésre vezethető vissza. Itt persze nem az empíria, eklektika stb. tekintendő tudománynak, hanem az axiomatikus, formalizáló törekvések értendők ezen. Az azonosítás tulajdonképpen egy formalizálható, absztrakt rendszerre való leképezést jelent. A prediktív képesség pedig azt foglalja magába, hogy egy meglevő, vagy feltételezett állapotból milyen jövőbeli állapotot hoz létre, illetve az időparaméter megfordításával az a kérdés merül fel, hogy milyen állapotból valósult meg ez a jelenlegi ál-lapot.

3 Még ma is bizonytalan, hogy mi indította a Stonehenge kor embereit a Nap mint alapvető fényforrás bizonyos, konstellációs eseményeinek ezertonnás kövek rendszerében való jelzésére. És a világon nem ez az egyetlen, ilyen jellegű akciók maradványa!

4 Feltehetően 214–212 között ellenséges hajókat semmisített meg napenergia segítségével. A feljegyzés realitása természetesen nem ellenőrizhető, viszont 1973-as és 2005-ös kísérletek a lehetséges kategóriába utalták a feljegyzést (Ioannis Sakkas, MIT).

5 Ebben a műben görög és arab (például Ibn Sahl optikai lencsékkel kapcsolatos gondolatai stb.) előzmények szisztematikus rendszerbe állításán túl saját eredményeken is fellelkesült.

6 A törésmutató egyik fenomenologikus magyarázatát a fény terjedési sebességében fellépő különbségek szolgáltathatják. Megjegyzendő, hogy egzakt mikroszkopikus magyarázat még nem létezik, bár vannak kísérletek, amelyek az atomoknak a fénnyel azonos fázisban történő rezgésére alapozódnak.

7 Az alapul szolgáló úgynevezett síkhullámok elvileg végtelen kiterjedésűek, ami egy elég erőteljesen megkérdőjelezhető tulajdonság a realizálhatóság fényében.

8 A hullámjelenségek: refrakció, diffrakció stb. kívül esnek a leírható jelenségek határain.

9 A camera obscura-elv már igen korán rajzolatok előállítására adott alkalmat, lásd a mellékelt ábrát.

10 Pl. Platón

11 Álljon itt Nie`pce, Talbot és Eastman neve, mint akik ebben a folyamatban alapvetően meghatározó szerepet játszottak.

12 Például Sontag vagy Barthes elképzelései a fotográ- fiáról.

13 Bourdieu az Un art moayen című könyvében leírt dolgok egyre szélesedő visszhangja mutatja ezt. Egy példa: “The significance of Bourdieu’s work for… studies lies in his powerful argument about the social definitions of popular aesthetics. His insistence that even the most tri-vial photographs serve social functions can be extended beyond photography and, thus, should be of interest to any study of popular culture.”

14 Az cikkben a következőkben elmondottak alapján remélhetőleg kiderül, hogy a numerikus réteg milyen fontos szerepet játszik a képrögzítő optikában.

15 Monokromatikus aberrációk.

16 Ez az úgynevezett Luneburg lencse.

17 Tulajdonképpen hatványsorok matematikai tulajdonságairól van szó.

18 És ennek határaihoz közeli, azokon kívül eső sugárzási tartományok is jelen vannak, amelyekre a detektáló közeg még érzékeny.

19 A kromatikus aberrációk fellépésének következtében.

20 Ezt a problémát a szerzőnek a Fotóművészetben megjelent cikkei tárgyalták részletesebben.

21 Megjegyzendő, hogy az Acolens szoftver a megfelelő mérési eredmények birtokában egyéb objektívek esetében is előnyösen alkalmazható.