Оптика. Оптика имеет, пожалуй, самую продолжительную историю, насчитывающую несколько тысячелетий. Тем не менее, несмотря на значительные успехи в деле изготовления линз и различных оптических приборов, к моменту изобретения фотографии объективы для фотографических аппаратов были далеки от совершенства. Точнее, их как таковых в ту пору не было вовсе - первые фотографы пользовались простыми двояковыпуклыми и менисковыми линзами, заключенными в оправу (тубус). Эти примитивные объективы достались фотографам от художников, делавших с помощью камер-обскур зарисовки ландшафтов. Парадокс этот объясняется просто. Ученые XV - XVIII вв., работавшие в области оптики, занимались только усовершенствованием телескопов и микроскопов, без которых не могла обойтись бурно развивавшаяся наука. Камеры-обскуры не находили в те времена столь широкого применения, как после изобретения фотографии, и к ним не предъявлялись особо высокие требования - художников, которые пользовались этими камерами, вполне устраивали простые линзы. И только после того как появилась фотография, оптики занялись конструированием специальных объективов для фотографии.
Первые дошедшие до нас линзы из горного хрусталя были изготовлены 4500 лет назад, т. е. около 2500 г. до н. э. Их нашел в 1890 г. при раскопках легендарной Трои знаменитый Генрих Шлиман. Несколько линз из стекла, причем с разным увеличением, были найдены археологами в древней Саргоне (Месопотамия). Время их изготовления - 600 - 400 гг. до н. э. С какой целью изготовлялись эти линзы - неизвестно, по этому поводу остается лишь строить догадки.
Зато хорошо известно, что в Древней Греции подобные линзы имели хотя и своебразное, но все же практическое применение: ими пользовались для зажигания от лучей солнца жертвенного огня, чтобы получать таким образом «чистый» огонь, т. е. огонь, «посланный» самим богом Гелиосом. О таком способе зажигания жертвенного огня говорится, например, в комедии Аристофана «Облака», написанной в 423 г. до н. э. О зажигательных свойствах стеклянных шаров упоминают также в своих произведениях римские писатели Плиний и Сенека.
Своеобразной линзой для улучшения зрения пользовался небезызвестный римский император Нерон. Он всегда носил с собой большой изумруд и, когда хотел получше рассмотреть своего собеседника, подносил изумруд к глазу. Следовательно, изумруд Нерона имел форму и свойства увеличительной линзы.
А задолго до этого выдающиеся ученые древности Евклид и Аристотель установили основные законы оптических явлений: прямолинейное распространение света, отражение света от зеркальной поверхности, преломление световых лучей на стыке двух неоднородных светопроницаемых сред (воды и воздуха, воздуха и стекла). А начиная с Герона Александрийского оптика в трактатах древних ученых начинает делиться на «диоптрику» (науку о преломлении) и «кантоптрику» (науку об отражении).
Несмотря на столь очевидный интерес ученых античности к природе и свойствам света, каких-либо оптических приборов, даже простейших, они не создали. Объясняется это прежде всего тем, что им не было известно строение глаза, а следовательно, и механизм зрения. Да и никто не предвидел в то время возможности получения изображения с помощью каких-либо приборов.
И только начиная с X в. н. э. ученые приступают к научным исследованиям в области оптики. Первым среди них был арабский ученый Альхазен (Ибн аль-Хайсан), написавший трактат «Сокровище оптики». В своей работе Альхазен наряду с разработкой основных законов оптики хотя и вскользь, но уже обращает внимание на то, что сферические стекла способны увеличивать рассматриваемые предметы. Однако дальше этого наблюдения автор трактата не пошел - он не понял его важности и не сумел увидеть всей широты практического применения подобных стекол.
В XIII в. пишет свои многочисленные научные труды, в которых много места отводится оптике, гениальный ученый средневековья францисканский монах Роджер Бэкон. В частности, он писал: «Прозрачные тела могут быть так обработаны, что отдельные предметы покажутся приближенными. Следовательно, прозорливый монах еще за 350 лет до изобретения первой зрительной трубы интуитивно предугадывал создание увеличительных оптических приборов.