Historie van de verrekijker

Pogingen om het menselijk oog wetenschappelijk te doorgronden gaan terug tot aan de Oude Grieken, de Chinese en de Arabische cultuur. In de tijd van Aristoteles (384-322 VC) heerste de toenmalige visie, dat uit het menselijk oog een straling kwam, die op het bekeken object reflecteerde waarna het oog het waarnam, oftewel het vleermuis-principe.
Plato, de leraar van Aristoteles, was een fervent aanhanger van deze theorie.

 

Aristoteles zelf nuanceerde later deze visie door er aan toe te voegen dat het object zelf een straling genereerde waarop het menselijk oog reageerde. Hij beschreef verschijnselen die wij nu als bijziend en als verziend kwalificeren. Hoogstwaarschijnlijk beschreef Aristoteles zijn eigen en andermans ervaringen aangezien hij er een voetnoot bij plaatste, dat de mate van focussen afnam naarmate de leeftijd vorderde. (Onze pupil kan bij jonge leeftijd zo’n 8 mm openstaan en op latere leeftijd is dit gereduceerd tot zo’n 3 mm).

 

Uit die tijd dateerde het eerste geschrift dat melding maakte van een Convex-lens als middel om een “brand” vergrootglas te creëren. Dit was in het toneelstuk “De Wolken” van de Atheense schrijver Aristopheus.
Pas uit de 10de eeuw na Christus dateren de eerste meldingen van Chinese vergrootglazen in metalen frames.

 

In de Alexandriaanse periode, gelegen tussen de Hellenistische en de Romeinse tijd, leefden Ptolemeus en Euclides. In deze tijd werden velen functies en structuren van het oog herkend en benoemd.
De oogzenuw bijvoorbeeld, werd beschreven als een hol kanaal.
Studiemateriaal werd vooral verkregen door hetzij grafschennis, danwel door donaties door familie’s van overblijfselen van veroordeelden.
Omstreeks 300 VC onderschreef de Griekse mathematicus Euclides, Plato’s visie en voegde daaraan toe dat de uit het oog afkomstige lichtstralen zich voortbewogen in een rechte lijn.

 

Claudius Ptolemeus, de Grieks-Egyptische mathematicus en astronoom schreef rond 150 NC over optiek en onderschreef Euclides visie.

 

Rond dezelfde tijd bracht de Griekse anatomist Galen een wetenschappelijke verhandeling uit die niets meer was dan een opsomming van verzamelde kennis tot aan de 2de eeuw. Galens werk gold als instituut tot aan de Renaissance (15de eeuw).

 

De grootste Arabische mathematicus en wetenschapper Ibn-al-Haitham, in de westerse wereld bekend onder de naam Alhazen (956-1038), bracht in Cairo het “Book of Optics” uit waarin hij vele nieuwe en baanbrekende inzichten naar voren bracht. Hij verwierp terecht Plato’s visie en bewees de wet van reflectie en absorptie. Alhazen was bekend met het Camera Obscura principe (omgekeerd beeld), maar beschouwde dit eveneens als geldend voor het menselijk oog.

 

De Engelse monnik, filosoof en wetenschapper, Roger Bacon (1214-1292) bouwde Alhazens visie verder uit.

 

Tot aan de 15de eeuw werden lenzen gemaakt van in de natuur voorkomende stukken kristal. De toevallige ontdekking van het glas wordt toegeschreven aan Syrië, hoewel Egypte kort daarop het centrum werd van de glasindustrie. Het is in dit licht interessant te melden dat reeds in de 1ste eeuw de Romeinse filosoof Reneca melding maakt van een merkwaardig vergrootglas, namelijk een met water gevuld glas, die, als je deze iets van een muur hield en er dan door heen keek, details van de muur vergrootte.
Het echte centrum van de glasindustrie werd Italië, waar met name in de 11de eeuw in Pisa, Venetië en Murano industriële hoogstandjes plaatsvonden.

 

De geboorte van de optische industrie vond daar omstreeks het jaar 1285 plaats met de ontdekking van de corrigerende brilleglazen.Vooral na de ontdekking van de drukkunst (1440) kwam er behoefte aan een leesbril.
Al in 1268 schreef Roger Bacon over het gebruik van lenzen in de vorm van vergrootglazen als hulpmiddel bij het schrijven en lezen, ter bestrijding van zijn hyperopia.

 

Uit diezelfde tijd dateerde een Italiaans manuscript, dat melding maakte van glas dat diende als hulpmiddel bij het lezen.In 1305 schreef een monnik uit Pisa, ene Giordana da Rivaldo, dat het nog geen 20 jaar was geleden, dat de bril ontdekt was. Hij zal nooit hebben kunnen vermoeden, dat zo’n losse passage uit zijn brief, eeuwen later als bewijs werd erkend omtrent de geboorte van de bril.

 

Uit 1317 dateert een schrijven van ene Salvino d’Ármato uit Florence met daarin de claim als zijnde de uitvinder van de bril.
In 1352 maakte Tommaso da Modena een portret van Hugh van Provence. die een bril droeg.
Alle toenmalige brillen waren gemaakt met convex glazen, uitsluitend bedoeld om de kleine lettertjes (bestonden die toen ook al??) beter te kunnen lezen.

 

De Napolitaan Giambattista della Porte plaatste een convex lens in de opening van een Camera Obscura en “bewees” daarmee Alhazens stelling dat de werking van deze Camera dezelfde was als die van het menselijk oog.
Het zou tot de 16de eeuw duren voordat Felix Plater (1536-1614) bewees dat de lens van het menselijk oog uitsluitend diende als scherpstellende focus lens en niet als vergrotende Convex lens.

 

Ook Leonardo da Vinci (1452-1519) hing Alhazens visie aan en bedacht dat in het oog het beeld nogmaals omgekeerd werd. Tevens beschreef hij symptomen van Myopia en Hyperopia, oftewel bijziendheid en verziendheid.

 

Het eerste wetenschappelijk onderbouwde bewijs van het bestaan van bij- en verziendheid, kwam echter van de hand van Francis Maurolycus (1494-1577).

 

Het bestaan van de Retina (achterin de oogkas), die ons in staat stelt te zien wat we zien, zonder al die poespas over straling en Camera Obscura principes, werd pas algemeen aanvaard n.a.v. Johannes Keppler’s (1571-1630) onderzoek hieromtrent en wel na nader onderzoek van de Jezuïet Christoph Scheiner (1575-1650) en Renee Descartes.

 

Antonie van Leeuwenhoek(1637-1723) kon dankzij zijn microscoop zeer nauwkeurig onderzoek doen naar de werking van het oog. Hij was in staat hoogwaardige lensjes te slijpen met een diameter van 1 mm.

 

De Engelse professor Thomas Young (1773-1829) lanceerde de golflengte theorie van het licht.

 

In 1757 werd het eerste achromatisch objectief geconstrueerd door de Engelsman Dolland.

 

De Engelse astronoom George Airy (1801-1892) ontwierp de sferische cilindrische lens om astigmatisme tegen te gaan.

 

De Tsjechische fysioloog Johannes Purkinje (1787-1840) ontdekte hoe de oogspieren de lenzen lieten focussen. Het zogeheten Purkinje-effect. Bij lagere helderheden zijn vooral de staafjes werkzaam. Bij normale helderheid zijn het vooral de kegeltjes. Het bestaan van deze twee verschillende ooggevoeligheden werd door Purkinje ontdekt.

 

En tenslotte is het de Duitser Hermann von Helmholtz (1821-1894) die gezien wordt als de grondlegger van de moderne visuele wetenschappen.
Een en ander voert ons naar het bestaansrecht van deze site over verrekijkers, namelijk hoe de verrekijker nu tot stand kwamen.

 

De eerste echt bruikbare kijker werd rond het jaartal 1600 (na Christus) geproduceerd door, jawel, een NEDERLANDER !!! met de naam Johan Lipperheij, hoewel de Duitsers hem benoemen als Johann Lipperhein. Deze Middelburgse lenzenslijper diende in 1608 een patentaanvrage in voor een monoculaire kijker. Het verhaal gaat dat onze Johan twee sferisch geslepen lenzen achter elkaar hield en op de Middelburgse kerktoren gericht hield, die toen opeens wel erg dichtbij kwam. Hierna vervaardigde Lipperheij de eerste binoculaire verrekijker. Een en ander laat zich als een spannende avonturenroman lezen in een uitgave van s-‘Neerlands enigste verrekijkerinstituut, de onderzoeker dr. Gijs van Ginkel, getiteld “Verrekijkers, van bril tot optisch instrument”. Een speurtocht door de tijd naar de uitvinding van de verrekijker en zijn verdere ontwikkeling.

 

Naar aanleiding van Lipperheij’s uitvinding produceerde de bekendere Italiaan Galileo Galilei in 1609 een sterk verbeterde versie.

 

Op basis van dit Galilei-concept produceerden twee van onze oosterburen genaamd Johannes Keppler en Joseph Fraunhofer een wederom sterk verbeterde versie waarbij de standaard vergroting 3 tot 5 maal was en het eindresultaat te vergelijken was met het letterlijk loeren door een sleutelgat, alleen dan met een vergrotingsfactor 3 tot 5!!

 

In 1854 produceerde de Italiaanse legerofficier en hoogleraar Ignaz Porro, de eerste monoculaire prisma telescoop. Helaas was dit product, door de toenmalige geringe beschikbare materiaalkennis (lees: inferieur glas en slechte lokalisering van de prisma’s) geen lang leven beschoren, maar….de eerste kijker van het porro prisma type was wel geboren. Vandaar het type aanduiding Porro-verrekijker.

 

Christiaan Huygens (1629-1695) bouwde de eerste spiegeltelescoop. Zijn principe wordt heden ten dage bij de bouw van dit soort telescopen nog steeds gehanteerd.

 

In 1893 werd aan Ernst Abbe (1840-1905) van het Carl Zeiss concern een patent verleend, gebaseerd op een verrekijker dat eigenlijk niets meer was dan een aanzienlijk verbeterde versie (lees: superieur glas en wiskundig berekende lokalisering van de prisma’s) van Ignaz Porro’s uitvinding.
Abbe’s uitvinding, het superieure glas afkomstig uit de Schott glasfabriek, alsmede de technologische knowhow van Zeiss, maakte het Zeiss mogelijk om een superieure kijker te produceren met gebruikmaking van het porro-principe.

 

Wat gebeurde er feitelijk:
Het toenmalige probleem was, dat het beschikbare kroon- en flintglas, waarmee destijds alle kijkers waren uitgerust, simpelweg omdat er gewoon niets beters te krijgen was, beperkingen had met betrekking tot bestrijding van sferische en chromatische aberraties (lees: beeld- en kleurvervorming) alsmede van astigmatisme (lees: een soort van beeldvervorming). Totdat een instrumentenmaker en opticus uit Jena, genaamd Carl Zeiss (1816-1888) ene Ernst Abbe ontmoette, die toevalligerwijs naast directeur van de sterrenwacht van Jena tevens natuurkundig hoogleraar was van de universiteit waar Carl solliciteerde.
Beiden kwamen in hun zoektocht naar de “ware” kijker in contact met een scheikundige genaamd Schott, die het borosilicaat-glas uitvond.
Net het type glas dat een hoge brekings-index koppelt aan een kleine dispersie (lees: opheffing van bovengenoemd probleem).
Aan deze uitvinding dankt Zeiss zijn groei en Schott zijn fabriek (1884).
Abbe berekende als eerste de apochromaten en zette de norm voor het disperie getal; 70 voor fluorkroonglas tot 25 bij extra zwaar flintglas.
Omstreeks diezelfde tijd produceerde de Duitser Maritz Hensholdt uit Wetzlar de eerste roof prisma verrekijker, terwijl Carl Zeiss in 1846 zijn fabriek voor optische instrumenten in Jena stichtte en sinds 1866 werd Ernst Abbe zijn belangrijkste medewerker. Hij werd in 1875 deelgenoot van het bedrijf. In 1889 fuseerden Zeiss en Schott.

 

De Optische Werke Hensholdt & Sohne werd opgericht in 1852 en in 1928 ingelijfd bij de Zeiss-groep.