針孔照相機

針孔照相機

便攜式照相設備
針孔照相機,也稱照相暗箱,為照相機的原型,基本部分包括一個密封暗箱,後面為聚焦屏;密封箱前方為小孔或會聚透鏡。在其屏幕上可以看到清晰的圖像,若在屏幕的位置裝上感光底片,還可以拍出清晰的照片來,這就成了針孔照相機[1];不過這得要做一個“快門”和一個裝底片的槽。另外,在密封上也比制作一般的小孔成像儀要求更嚴格些。
  • 中文名:針孔照相機
  • 外文名:Pinhole Camera
  • 用途:
  • 别稱:照相暗箱
  • 組成:分包括一個密封暗箱,後面為聚焦屏;密封箱前方為小孔或會聚透鏡
  • 原理:小孔成像的原理

簡介

針孔照相機,也稱照相暗箱,為照相機的原型,基本部分包括(1)一個密封暗箱,後面為聚焦屏;(2)密封箱前方為小孔或會聚透鏡。

物體發出的光線,經過小孔或透鏡後,在密封箱的聚焦屏上生成倒立的實像。極小的空使得物體各點的光隻能到達各自的像點,而

不重疊,從而獲得清晰的像。針孔越小,通過針孔的光線就越少,像的亮度也就越低。根據小孔成像的原理可以制成小孔成像儀,在其屏幕上可以看到清晰的圖像,若在屏幕的位置裝上感光底片,還可以拍出清晰的照片來,這就成了針孔照相機;不過這得要做一個“快門”和一個裝底片的槽。另外,在密封上也比制作一般的小孔成像儀要求更嚴格些。機身全部用馬糞紙粘合而成,分前蓋和後罩兩部分。

原理

物體發出的光線,經過小孔或透鏡後,在密封箱的聚焦屏上生成倒立的實像。極小的孔使得物體各點的光隻能到達各自的像點,而不重疊,從而獲得清晰的像。針孔越小,通過針孔的光線就越少,像的亮度也就越低。因為是應用了小孔成像的原理所以為光的直線傳播。

制作方法

按圖10.6-2、10.6-3、10.6-4的尺寸(δ為馬糞紙的厚度)畫在馬糞紙上,并沿各圖的實線剪開,再用小刀沿各虛線輕輕刻過,切勿刻透,以便在折彎時折出一個直棱來。然後将各片的兩面均塗上黑色。

将剪下的前蓋外層展開圖沿諸虛線折彎90°,圍成一個五面紙盒,(小舌粘在盒的外側)用膠帶紙條粘好。再把一片120膠卷黑色襯紙貼在開有圓孔的一面上,用針在圓孔中心襯紙上刺一個小孔,直徑約0.4毫米(12号縫衣針直徑約0.4毫米)。再按圖10.6-1所示,在小孔的側邊張貼一紙槽,紙槽内插一硬紙條,既可充當快門,又可保持小孔清潔。

将剪下的前蓋内層展開圖沿諸虛線折彎90°,使之成一個方筒,并将接口處粘好(小舌粘在方筒内側)。再将有缺口的一端諸梯形小舌折倒成一紙框,并把加固框拿來對準缺口粘在一起。按加固框的尺寸再用硬紙片剪一個紙框,對齊缺口附在加固框上,并用膠帶條在外部把這個紙框與方筒粘牢,加固框與硬紙框之間就形成一個紙槽,底片即可從有缺口的一邊裝進或取出,缺口是為裝卸底片方便而設的。内層做好後,應與外層粘在一起,即将方筒另一端的各梯形小舌沿虛線折彎90°,塗好膠水,對齊缺口,邊套進外層,邊在各面的内外層之間插一馬糞紙片,以保證各面内外層的間隙相同,待内層前端與外層有圓孔的一面粘牢後,再抽出插進的馬糞紙片,前蓋就做好了。

關于後罩的制作,除側邊寬度為80+26毫米和底面無小孔外,其他都與前蓋外層制作相同,參照前蓋外層展開圖和相應的尺寸下料制作即可。

使用方法

1.針孔照相機的像距約64毫米和透光孔徑0.4毫米都是固定的,因此光圈也是固定的,實驗得知光圈數約為160。當被攝景物亮度不同時,隻能用曝光時間來調整。由于一般照相機的光圈數為22左右,查不出光圈160的曝光時間來,因此可根據曝光時間之比等于光圈比的平方(即t1:t2=(F1:F2)2)來确定。例如,攝某景物時,用光圈16曝光時間為1/30秒,則用針孔照相機光圈160時曝光時間就應為3.3秒。最佳曝光時間還應該通過實驗來确定。

2.用針孔照相機拍照片時取景方法如圖10.6-5所示。用一隻眼睛貼緊一邊中點,向對邊兩端點“瞄準”看出去,那麼,夾在這個角内的部分就是被攝取的範圍。移動相機與所攝景物間的距離,可改變像的大小。

3.曝光:取好被攝景物,計算好曝光時間,把遮蓋小孔的硬紙片拉開,到預定曝光時間關閉即可。

4.裝片和卸片:單張60×60毫米2的底片常不易買到,需用大的底片加以裁剪。裝片,卸片,裁剪底片都要在不透光的暗室中進行。

注意事項

1.制作時要仔細,不能有漏光現象。

2.針孔要圓而且邊緣要光滑。

3.由于曝光時間較長,故以拍靜物為宜。

編者提示:本自制教具可輔以“光學”部分的物理實驗教學。

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