Pantograf,
Charles Leonard-Stuart, 1911,
kaynak: ClipArt ETC
Elin Araçları, Soyu Tükenen Çizim Enstrümanları
Çizimi Kopyalamak: Pantograf

Kâğıt, kalem dışında bir enstrümanla çizimleri kopyalamak ve ölçeklendirmek için manuel mekanizmaların üretimi 17. yüzyıla uzanır. Aynı yüzyılda ve takiben, ayna ve camdan oluşan türlü mekanizmalar, camera lucida, camera obscura kutuları, spektrograf, siluetograf gibi pek çok düzenek üretilir. Bu düzenekler arasında 17. yüzyıl icadı pantograf da yer alır. Pantograf bugün CNC makinelerinden robotik kola kadar güncel teknoloji ortamında epey aşina olduğumuz bir mekanizma. Görsel hafızamızı biraz yoklarsak, gündelik hayatımızdan ve çocukluğumuzdan bildiğimiz pek çok kullanımını hatırlayabiliriz. Çizgi filmlerde guguklu duvar saati sahnesinde guguk kuşu, tam saatlerde yuvasından pantografla dışarı uzanır ve öter. Genişleyen çit ve kafes sistemlerinin, duvara monte edilen ayarlanabilir aynaların uzatma kolunun, bazı menteşelerin çalışma mantığı da pantograf düzeneğine dayanır.

Pantograf, Christoph Scheiner,
17. yüzyıl başı,
kaynak: DrawingMachines.org

Bir çizim enstrümanı olarak pantograf, en basit tanımıyla bir çeşit makas mekanizmasıdır. Bir noktadaki manuel bir hareketi, ikinci bir noktada aynen üreten mekanik bir bağlantıdan ibarettir. Kaynaklara göre, esasında antik Roma’dan beri bilinen bir düzenektir.1 Ancak, bu manuel mekanizmanın ilk patenti, astronom Christoph Scheiner’e aittir ve 1603 tarihlidir. Scheiner, detaylı olarak bu mekanizmadan 1631 tarihli Pantographice kitabında bahseder. Scheiner’in pantograf düzeneği, iki koldan oluşur. Bir kol işaretleyiciyi, diğer kol ise çizim aletini tutar. İşaret kolu, bir noktadan başlayarak asıl çizim üzerinde gezdirilirse, bu kolun izlediği yol eş zamanlı olarak ikinci kola aktarılır. Böylece, ilk koldaki sürekli hareketin izi, ikinci kolda çizimin bir kopyasını üretir. İşaret kolu ve çizim kolu arasındaki bağlantının konumu, sonrasında geliştirilen modellerde işaretleyici ve çizim aletinin yeri değiştirilerek yeniden üretilen çizimin ölçeği de değiştirilebilmektedir. Pantografın performansını iyileştirmek için gergiler, asma kablolar, denge ağırlıkları, daha hassas metal üretimler kullanılarak düzenek ne kadar geliştirilse de temel prensip Scheiner’inkine hep sadık kalır.

Pantografın matematik-geometrik mantığını anlatan bir diyagram,
kaynak: Paul Scott

Bir çizimi yeniden üretmek üzere pantografı kullanmak demek, aynı zamanda kopya çizimi doğru ölçeklendirebilmek için matematik ve geometrik birtakım hesaplamalar da yapmak demektir. Pantograf, temelde Öklit geometrisi prensiplerine dayanır. Bu çizim düzeneği bir geometri diyagramına tercüme edilecek olursa, önce büyük bir üçgen çizebiliriz: LOP üçgeni. Büyük üçgen, bir paralel kenar ve iki küçük üçgenden oluşur. O noktası sabit noktadır, L, M, N noktaları serbest hareket edebilir ve açısı değişebilir noktalardır. Q noktası, çizim üzerinde gezdirilecek işaret noktası, P noktası ise çizimi yeniden üretecek çizim aletinin takıldığı noktadır. LMNQ bir paralelkenardır. O, P ve Q noktaları ise aynı çizgi üzerindedir ve kol hareket ettirilse dahi aynı çizgi üzerinde kalmaya devam ederler. ON doğrusu OL ile, NQ doğrusu PL ile paraleldir. NOQ açısı ile LOP açısı aynı kalacağından, sonuç matematiksel bir büyümedir. ONQ ve OLP benzer üçgenlerdir ve bu durumda OQ:OP ile ON:OL birbirine ve a:a+c değerine eşittir. a ve c birbirine eşitse pantografla yapılan kopya çizim, aslının iki katı demektir.

Pantograf, Denis Diderot, 1762,
kaynak: DrawingMachines.org
Seri üretilen ve geliştirilmiş bir pantograf, model ve illüstrasyon,
Stanley Co., 1888 civarı,
kaynak: Wikimedia Commons ve DrawingMachines.org

Çizim aleti pantograf, iki boyutlu bir yeniden üretim mekanizmasıdır. Bir çizimi kopyalamak, yeniden ölçeklendirmek ya da ayna görüntüsünü üretmek için bu manuel düzenek, neredeyse 20. yüzyılın ortasına kadar üretilir ve kullanılır. Pantograf, endüstriyel bir ürün olarak 19. yüzyıldan 1960’lara kadar da seri olarak üretilir. Bilinen üreticileri arasında Charles Blunt, Hall Harding, Stanley, Elliott & Sons Co. sayılabilir. Pantograf düzeneği, genel olarak ahşap ya da metaldir. Kısmen sökülebilir bir mekanizmadır. Sabit, sökülmeyen bir ana gövde ve o gövdeye takılacak parçalardan oluşur. Ana gövde, makası oluşturan lineer elemanlardır. Sökülüp takılabilir parçalar aşağı yukarı her pantografta dört çeşittir: Makasın bir kolunu çizim düzlemine sabitleyecek bir kelepçe,2 kılavuz görevi gören işaretleyici,3 kopyayı üretecek çizim malzemesi tutucusu4 ve makasın boşta kalan bağlantısını serbestçe yatayda hareket ettirecek küre uçlu metal.5 Pantograf, taşınabilir bir mekanizmadır. Kullanılmadığı zaman bir kutu içerisinde tüm parçaları ile muhafaza edilir. Kullanılacağı zaman, düzeneğin parçaları kutudan çıkarılır ve bir araya getirilir.

Pantograf nasıl kullanılır?

Pantografla bir çizimin nasıl tekrar üretildiğini biraz daha açacak olursak, önce yeniden üretilecek çizimin ölçeğine karar vermek gereklidir. Endüstriyel pantografın lineer kolları üzerinde yer alan sıralı delikler göze çarpar. Bu delikler, matematik hesaplara gerek kalmaksızın bize birtakım standart çizim ölçeklerini sunar. Bu ölçeklerin neler olduğu hemen o küçük deliklerin yanında yazılı olarak yer alır. Bir pantografla genel olarak on kata kadar ölçek değişimi yapılabilir. Kopya çizimin asıl ile eş, daha büyük ya da küçük üretilme durumuna göre ölçek, her iki kolda da aynı ölçek deliğinin vida ve somun yardımı ile bağlanıp sabitlenmesiyle belirlenir. Ölçeğe karar verdikten sonra, pantograf, çizimin yapılacağı düzleme, örneğin masaya bir noktasından sabitlenir. Bu makas düzeneğinin tepe bağlantısına, yatay çizim düzlemi üzerinde rahatça dönen küre uçlu parça yerleştirilir ve sabitlenir. Makasın alt bağlantısına, asıl çizimin üzerinde hareket ettirileceği işaretleyici yerleştirilir. Makasın serbest alt ucunda ise kopya çizimi gerçekleştirilecek çizim malzemesinin tutucusu bulunur. Kalem ya da grafit uç bu tutucuya yerleştirilmeden önce, asıl çizim ve yeniden ölçeklenerek üretileceği boş yaprağın pantograf ile ilişkisi kontrol edilir. Asıl çizim, masaya sabitlenmeden, işaretleyicinin altına yerleştirilir. Boş yaprak da yanına konur. İşaretleyici asıl çizimin en uç köşe noktalarında gezdirilirken, kopya çizimin de yeniden üretileceği boş yaprağın içinde kalıp kalmadığı kontrol edilir. Kağıtların doğru konumları bulunduktan sonra her ikisi de masa düzlemine, örneğin bantla sabitlenir. Tutucuya çizim malzemesi takılır ve sabitlenir. İşaretleyici ile elle hareket ettirilir ve asıl çizim üzerinde ucuna sert basınç uygulayarak gezdirilmeye başlanır. Çizim ucu da boş kâğıtta eş zamanlı olarak çizimi üretir ve yavaş yavaş kopya çizim görünür olur. Daha sonra da yeniden üretilen çizim, detaylandırılıp işlenir.

Gözün önündeki manzarayı
kâğıda ölçekli kopyalama mekanizması olarak pantograf, Giulio Troili, 1683,
kaynak: DrawingMachines.org

Pantograf, başlangıçta, sanatçılar tarafından iki boyutlu bir resim taslağını, tuvale aktarmak amacıyla kullanılır. Sanatçı, bu kopyalama düzeneği yardımıyla, tuvale eskiz çiziminin ana hatlarını geçer ve sonrasında, tuval üzerinde bu hatların içini boya ile doldurur.6 17. yüzyılda bir çizim yüzeyinden ötekine kopyalamanın yanı sıra, pantograf gerçek hayattan bir manzarayı ölçekli bir çizim olarak üretmek üzere de kullanılır. Pantograf, dikey bir şövalenin kenarına yerleştirilir. Manzara pantografı kullanılırken el, göz, zihin koordinasyonu çok kritiktir. Gözlemci, gözünün önündeki gerçek manzaraya yere sabitlenmiş bir düşey elemanın tepe noktasına yerleştirilmiş bir odaktan bakarken gözün takip ettiği rota, elinde izlediği rota olur. Elin hareketi, makas mekanizması aracılığıyla aynı anda çizim düzleminde de manzarayı çizgi olarak üretir.

Aynı yüzyılda heykeltıraşlar ve oymacılar da pantografı, üretim çizimlerini, mermer ve ahşap bloklar üzerinde işaretlemek üzere uyarlarlar. 18. yüzyılda matbaa ve gravür baskı için harf setleri de pantograf aracılığıyla kesilip plakadan çıkarılarak çoğaltılır.

1888 yılına ait bir ediograf, W.F. Stanley, kaynak: DrawingMachines.org
1860 civarı üretilen bir ediograf mekanizmasına ait bir detay,
kaynak: The Collection of
Historical Scientific Instruments

Ancak pantograf hâlâ bir haritayı, bir planı kopyalamak, bir madalyon portresi gibi daha hassas ve nesnel, daha ‘kusursuz’ bir çizimi yapmak için yeterince gelişmiş değildir. Mevcut hâliyle pantograf, tek bir noktasından sabitlenmesi ve hareketli bağlantı parçaları nedeniyle kullanırken dengelenmesi ve kontrol edilmesi zor bir mekanizmadır. 1820’lerde, William Wallace pantografı geliştirerek ediograf7 mekanizmasını üretir. Ediograf mekanizması, sabit noktası paralel kenarın ortasına yerleştirilmiş, üç ayaklı bir kiriş sistemidir. Bu sistem, ondalık ölçek, kilitleme vidası, merkez noktasına gergi kablolarıyla bağlanmış dökme makaralardan oluşur. Her bir ayak, ondalık ölçek soketiyle bir kola bağlanır. Kolların birinde işaretleyici, diğerinde kalem tutucu yer alır. İşaretleyici ve kalem tutucu düzeneğe paralel değil çapraz yerleştirilir.

Hawkins & Peale’nin patentini aldığı poligraf, no. 37, 1803,
kaynak: Dead Media Archive

1803’te pantograftan uyarlanan, taşınabilir poligraf8 mekanizması da, el yazısını taklit etmek veya çoğaltmak amacıyla kullanılan bir kopyalama düzeneğidir. Poligraf, John Isaac Hawkins tarafından icat edilir; üretimi ise Charles Willson Peale ile beraber gerçekleştirilir.

Collas mekanizması,
kaynak: Wikimedia Commons

19. yüzyılda, pantograf, sadece iki boyutlu çizimleri değil üç boyutlu nesneleri de kopyalayabilecek, ölçeklerini büyütüp küçülterek yeniden üretebilecek bir mekanizmaya dönüştürülür. 1836’da mühendis Achille Collas,9 heykelleri farklı ölçek ve alçı ile ahşaptan, bronz ile fildişine kadar farklı malzemelerle yeniden üretmek üzere pantografı üçüncü boyuta uyarlar. Collas mekanizması olarak bilinen bu düzenek, tornayı andırır. Bir döner tablaya, yeni bir ölçekte yeniden üretilecek olan asıl model oturtulur. Öteki döner tablaya, kabaca şekillendirilmiş, daha büyük ya da küçük ölçekte henüz bir şeye benzemeyen, ifadesi olmayan kil ya da alçıdan bir kütle konur. Mekanizma, modeli ve kütleyi aynı yönde tutar. Teknisyen, bir noktalama iğnesi [tracing needle] ile modelin profilini tararken, yaptığı hareket eşzamanlı olarak mekanik bir kolla bağlı olduğu keskin kesme aletine aktarılır. Kesme aleti de aktarılan hareketle aynı anda biçimsiz kütleyi işler ve başta bir şeye benzemeyen bu kütle, yavaş yavaş modelin daha büyük veya daha küçük kopyası hâline gelir. Victoria döneminde, Michelangelo’nun David heykeli gibi pek çok önemli heykelin daha küçük ölçekli kopyalarının üretimi popüler olur. Collas’ın mekanizması, 1863’te, pipo ustası Joseph-Honoré Dalloz tarafından geliştirilir. Dalloz-Dessertine olarak anılan düzenekle, tek modelden on dört kopya üretmek mümkün olur. Bu düzenek, daha sonra endüstriyel seri üretim makinelerinin önemli çalışma prensiplerinden biri olarak sürdürülür ve daha da geliştirilerek aynı anda yüzlerce, binlerce kopyanın üretimi sağlanır.

Collas mekanizması,
kaynak:
Iris & B. Gerald Cantor Foundation

Manuel pantograf düzeneği, iki ve üç boyutlu yeniden üretim mekanizması olarak 1960’ların ortasına kadar pek çok mecrada kullanılır. Sonrasında, pek çok mekanik araçta ana çalışma prensibi mantık olarak kullanılmaya devam etmekle birlikte, yerini hem zaman hem de işgücünden tasarruf sağlayan daha otomatik ve teknolojik mekanizmalara bırakır: Fotokopi ve offset makineleri, plotter’lar, CNC tezgahlar, 3D yazıcılar ve 3D tarayıcılar, lazer kesiciler, vakumla biçimlendiriciler, altı aksta dönebilen robotik kollar vd.

Bitirirken, pantograf ile alakalı iki güncel üretimi de paylaşmak isterim. İlki, tasarımcı Tim Denton’un 2014 yılında ürettiği, manzara pantografını anımsatan portrait pantograph. İkincisi ise MIT Media Lab’de, 2015 yılında araştırılan, Sang-won Leigh ve Harshit Agrawal’a ait “A Flying Pantograph” projesi.

“A Flying Pantograph”, 2015

1. Małgorzata Rogińska-Niesłuchowska, “The Pantograph And Its Geometric Transformations —A Former Popular Tool For Copying And Scaling”, The Journal of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics içinde, Volume 29 (2016), p. 60.

2. İng. Table clamp.

3. İng. Pointer or Tracing stylus.

4. İng. Pencil or Drawing stylus.

5. İng. Pivot.

6. Leonardo da Vinci’nin (1452–1519) pantografın icadından neredeyse 150 yıl önce, aynı mekanizmayla çizimlerini büyüterek tuvale geçirdiği bilinir.

7. İng. Ediograph.

8. İng. Polygraph.

9. Collas, bu kopya heykelleri üretmek ve pazarlamak için Ferdinand Barbedienne ile beraber 1838’de Société Collas et Barbedienne isimli şirketi kurar. Şirket, 1851 Londra Dünya Fuarı’na, birkaç parça işi gönderir ve 1:2 ölçekli yeniden üretilen işlerden biri ödül alır. 1855 Paris Dünya Fuarı’nda da yaptıkları kopyalar altın madalya ile ödüllendirilirler.

Bilge Bal, çizgi, çizmek, el işi, kopya, medya (mecra)