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Wir alle lieben Digital und dessen Vielseitigkeit, Geschwindigkeit und Komfort. Wenn Sie jedoch wie ich sind, möchten Sie manchmal zu etwas Einfacherem zurückkehren. Was ist, wenn wir den ganzen Weg zurückgehen? Kein Glas, keine Zifferblätter. Nur eine Kiste, ein Loch und ein Blatt lichtempfindliches Papier. Die reinste Form der Fotografie möglich. Sonntag, 28. April ist der weltweite Pinhole-Fotografie-Tag, und wir möchten Sie darauf vorbereiten.
Um den Worldwide Pinhole Photography Day zu feiern, lernen wir drei verschiedene Arten von Lochkameras kennen und erfahren, wie man sie für weniger als fünf Dollar selbst baut. Wir verwenden nur Schaumstoffplatten (Wellpappe würde auch funktionieren), strapazierfähige Aluminiumfolie und Klebeband für die Materialien. Diese sind alle in Dollar-Discounter erhältlich.
Im Sinne der experimentellen Fotografen des 19. Jahrhunderts werden wir auch eine Menge Theorie behandeln, damit Sie Ihre eigene Kamera entwerfen und wirklich verstehen können, wie sie funktioniert. Davon abgesehen, können Sie direkt zum Build-Abschnitt springen, wenn Sie möchten.
Sie benötigen einen Stift, ein Lineal, ein Quadrat und ein Bastelmesser zum Markieren und Schneiden.
Obwohl eine Lochkamera für Film- und sogar für digitale Sensoren verwendet werden kann, verwendet unsere Kamera Fotopapier. Nicht die Art, die Sie durch einen Drucker laufen lassen, wie sie in einer Dunkelkammer verwendet wird. Dieses Papier ist relativ günstig, aber Sie müssen es wahrscheinlich online bestellen, es sei denn, Sie haben in Ihrer Stadt einen wirklich guten Fotoladen. Öffnen Sie die Box nicht, wenn Sie sich nicht in völliger Dunkelheit befinden. So müssen Sie Ihre Kamera laden.
Das Papier gibt es in verschiedenen Größen. Die folgenden Maße in diesem Lernprogramm beziehen sich auf das von mir gekaufte 7 x 5-Zoll-Schwarzweiß-Multigrade-Papier. Es ist genau 178 x 128 mm. Ilford-Papier ist eine großartige Wahl, aber Sie können andere, weniger bekannte Marken für etwa die Hälfte der Kosten verwenden.
Ich habe festgestellt, dass es schwierig ist, dieses Papier bei einer bestimmten ISO zu bewerten, aber bei einigen Experimenten habe ich festgestellt, dass 20-50 Minuten direktes Sonnenlicht das Papier so stark verdunkeln, dass es "lesbar" ist.
Die einfache Einrichtung zum Testen. Ich habe es etwa eine Stunde so gelassen.Denken Sie daran, dass Fotopapier deutlich größer als ein 35-mm-Film ist und Ihr Blickwinkel bzw. Ihre Brennweite dies berücksichtigen muss. Dies beeinflusst, wie wir unsere Kamera bauen.
Ein 35-mm-Filmrahmen ist 36 x 24 mm, diagonal 43,3 mm. Mein Papier ist 178x128mm, diagonal 219mm; ein Erntefaktor von 0,1977x. Mit anderen Worten, ich muss etwas mehr als das Fünffache der Brennweite von 35 mm Bildgröße verwenden, um denselben Blickwinkel zu erhalten.
Wenn dies keine Lochblende wäre, wäre das eine verrückte Schärfentiefe…Denken Sie beim Einlegen des Papiers in Ihre Kameras daran, dass nur die glattere, glänzendere Seite lichtempfindlich ist!
Ohne Optik setzen Lochkameras auf die Geometrie und die Ausbreitungseigenschaften von Licht. Sie benötigen kein Glas zum Fokussieren, da das Licht in einer geraden Linie verläuft und sich selbst fokussiert, indem es nur das Medium trifft, indem es durch die Lochblende geht.
Das Loch bietet eine einzige Mehrfachwinkelführung, die das gesamte lichtempfindliche Medium abdeckt. Das Licht kommt von der Quelle, wird vom Objekt reflektiert, geht in einer geraden Linie durch das Loch und trifft auf die entsprechende Stelle in der Fokusebene.
Fokussierung durch wörtliche mechanische Blockierung!Licht von oben rechts in der Szene wird also nach unten durch das Loch dringen und auf die linke untere Ecke des Mediums treffen, und von rechts unten in der Szene reflektiertes Licht zeichnet eine gerade Linie, von der das Photon vom Objekt abprallt durch das Loch, oben links vom Medium.
Da die Lochblende nur Licht von einem beliebigen Teil der Szene davor ermöglicht, das Medium linear zu treffen, fokussiert sie das gesamte Bild mit praktisch unbegrenzter Schärfentiefe. Es ist egal, ob die Lichtwelle aus einer Entfernung von drei Zoll oder einer Meile kam, solange sie die gerade Linie verfolgt. Der einzige Kreis der Verwirrung entsteht durch die Größe der Lochblende.
Die Lochblende kann wirklich beliebig groß sein, idealerweise jedoch so klein wie möglich, um die Größe dieses Verwirrungskreises zu minimieren. Je kleiner es ist, desto schärfer werden Ihre Bilder. Es gibt jedoch ein Limit. Aufgrund der Wellenpartikel-Dualität des Lichts wandert es als Welle, und die Wellen können gebeugt werden.
So wie Sie die Blende in einer normalen Linse nicht zu sehr schließen möchten, um Beugung zu vermeiden, möchten Sie die Lochblende nicht so klein machen, dass sie als Beugungsgitter wirkt.
Abnehmende Größe: Zuerst geht es durch, dann bricht es ab und kann schließlich nicht durchkommen! (ZB das Gitter an einer Mikrowellentür).Glücklicherweise gibt es eine einfache Möglichkeit, die Beugungsbegrenzung zu ermitteln. Es gibt zwei Möglichkeiten, je nachdem, ob Sie die Airy-Disk-Methode oder die Rayleigh-Kriterium-Methode verwenden. Ohne auf die Physik der Beugung einzugehen, ergibt die Airy-Disk-Methode einen höheren Kontrast und eine wahrgenommene Auflösung, und das Rayleigh-Kriterium liefert eine höhere tatsächliche Auflösung auf Kosten des Kontrasts. Da wir den Kontrast stärker wahrnehmen als die Auflösung, verwende ich die Airy-Disk-Berechnung:
$$ d = \ sqrt (2,44 \ lambda f) $$
Wo \ (d \) der Lochdurchmesser ist, ist \ (\ Lambda \) die Wellenlänge des Lichts und \ (f \) die Brennweite der Kamera.
Natürlich gibt es eine große Anzahl von Wellenlängen im sichtbaren Spektrum, aber wir drehen in Schwarzweiß, also werde ich nur eine auswählen: 550 Nanometer, eine gelbgrüne Farbe in der Mitte des Spektrums. Dies sollte allgemein für eine Vielzahl von Themen, insbesondere für Blätter, funktionieren.
Lassen Sie uns ein einfaches Beispiel durchgehen. Zuerst konvertieren wir alles in dieselbe Einheit. Lassen Sie uns Millimeter verwenden. Nehmen wir an, unsere Brennweite beträgt 200 mm, was bei Verwendung von 7x5 "Papier eine" normale "Brennweite ist. Das ist bereits in der richtigen Einheit. 550 Nanometer sind 0,00055 Millimeter. Ok, also 200 x 0,00055 x 2,44 ist 0,2684. Das Quadrat Die Wurzel davon liegt bei etwa .51, also sollte unsere Lochblende .51 (oder ein halber) Millimeter sein.
Der Weg der Sonne am Himmel ändert sich von Tag zu Tag. Mit Papier mit geringer Empfindlichkeit können Sie so genannte "Solargraphs" erstellen, die die verschiedenen Wege zeigen, die die Sonne im Laufe der Zeit über den Himmel nimmt.
Da sich die Sonne um 15 Grad pro Stunde bewegt, kann die Belichtungszeit mit Trigonometrie näherungsweise berechnet werden:
< How long it takes for a beam of light to expose a particular point Also kennen wir [latex] f [/ latex] und \ (d \) und müssen die Hypotenuse \ (x \) finden, hier kommt Pythagoras ins Spiel:
$$ x = \ sqrt (f ^ 2 + d ^ 2) $$
Sobald wir \ (x \) kennen, können wir den Winkel über einen einzelnen Punkt auf der Filmebene ermitteln:
$$ sin (\ theta \ over 2) = d \ over x $$
Also \ (sin ^ - 1 (d \ over x) = \ frac 1 2 \ theta \)
\ (15 \ over 2 \ theta = \) die Anzahl der Punkte, die die Sonne in einer Stunde bedeckt, \ (y \)
\ (3600 \ over y \) = wie viel Zeit jedes einzelne Pixel pro Tag direkt beleuchtet wird, \ (t \)
Es gibt 1200 Sekunden in 20 Minuten, wenn wir das Minimum nehmen, um einen guten Kontrast zu erhalten.
So ist \ (1200 \ over t \) die Anzahl der Tage, die erforderlich sind, um einen ausreichenden Kontrast zu erhalten!
Dies wurde aufgrund meines eigenen Experimentierens mit dem von mir gekauften Papier erfunden. Wenn Sie kontrastreichere, empfindlichere Papiere oder sogar Filme verwenden, sollten ISO-Werte angegeben werden und die Belichtungszeiten sollten deutlich sinken.
Dies ist natürlich die Belichtung für direktes Sonnenlicht; Das reflektierte Licht von Objekten ist um ein Vielfaches schwächer, daher müssen Sie es kompensieren. Wenn Sie Ihre DSLR auf die Sonne richten und 1/8000 erhalten, dann auf den Boden zeigen und beispielsweise 1/25 erreichen, werden Sie sehen, wie viel mehr Belichtung Sie hinzufügen müssen, um sicherzustellen, dass andere Objekte als der Himmel und andere Objekte verwendet werden Straßen sind ausgesetzt.
Wenn all dies zu technisch ist, für Ihren Geschmack, machen Sie sich keine Sorgen. Finden Sie einfach eine schöne kleine Nähnadel von etwa 0,5 mm (0,02 ") und haben Sie dabei!
Nun, da wir wissen, wo wir mit der Theorie sind, kommen wir zum Spaßbauteil!
Dies ist die einfachste Form der Kamera, nur eine normale rechteckige Box. Die Szene wird als perfekte geometrische Projektion dargestellt. Alle geraden Linien bleiben gerade.
Zu Beginn wollte ich eine vernünftige, aber nicht zu große Weitwinkelkamera mit einer Brennweite von 30 mm (entsprechend 35 mm) erstellen. Um diese in eine tatsächliche Brennweite umzuwandeln, habe ich in Schritt 1 den Erntefaktor verwendet und ungefähr 152 mm erhalten. Aus irgendeinem Grund bin ich mit 160mm gegangen, was nahe genug ist.
Da ich die Abmessungen des Papiers, die Brennweite und die Dicke des Schaumbretts kannte, konnte ich ein Design erstellen. Da der Boden als Struktur verwendet wurde und jede der Seiten darauf geklebt wurde, musste er in jeder Dimension um 10 mm breiter sein, um die Breite jeder Seite aufnehmen zu können:
Die typischen Freihandskizzen nenne ich "Designs"! Sie sehen die Idee jedoch.Markieren Sie die Linien im Entwurf mit einem Bleistift und einem Lineal und stellen Sie sicher, dass alle Linien mit einem festen Quadrat perfekt senkrecht stehen. Dies wird sich später beim Zusammenkleben auszahlen. Markieren Sie die Nummer auf jedem Stück, nachdem Sie es gezeichnet haben, damit Sie nicht verwirrt werden, welches Stück später aussieht.
Vorsicht, um die Klinge senkrecht zu halten. Meines wollte immer verzerren.Verwenden Sie ein Rasiermesser mit gerader Kante und ein Schneidebrett, um sie auszuschneiden.
Sobald sie ausgeschnitten sind, ist es Zeit, das Loch für die Lochblende zu schneiden. Finden Sie die genaue Mitte des Vorderteils und markieren Sie es. Zeichnen Sie dann einen Kreis um einen Zoll im Durchmesser. Ich habe 30mm verwendet.
Zum Ausschneiden bereit.Um es herauszuschneiden, nehmen Sie Ihr Messer, schneiden Sie ein Kreuz über den Kreis und kanten Sie dann vorsichtig jedes Viertel um. Es ist nicht so wichtig, wie perfekt der Kreis ist. Wenn Sie ein Achteck bekommen, ist das kein Problem!
Jetzt ist es Zeit, alles zusammen zu kleben. Ich habe Heißkleber verwendet und musste sehr schnell sein. Es wäre wahrscheinlich einfacher, fünfminütiges Epoxidharz oder ähnliches zu verwenden. PVA (weißer Leim) würde auch gut funktionieren, aber es kann sein, dass Sie etwas warten müssen, da es ziemlich langsam trocknet. Kleben Sie nicht alle Platten zusammen. Sie müssen entweder die Rückseite oder die Oberseite frei lassen, um das Papier einzulegen!
Es ist wahrscheinlich eine gute Idee, es vor dem Verkleben zu versuchen, alles trocken zu montieren, um sicherzustellen, dass alles richtig zusammenpasst. Machen Sie sich nicht zu viele Sorgen, wenn hier und da ein paar Millimeter-Abstand vorhanden ist. Wir werden das im nächsten Schritt beheben.
Foamboard ist zwar billig, leicht und relativ stark, aber nicht lichtdicht. Halten Sie es einfach vor ein Fenster. Deshalb verwenden wir Aluminiumfolie, um sicherzustellen, dass kein Licht durch den Körper selbst dringen kann.
Der einfachste Weg, es abzudecken, ist mehr oder weniger, wie Sie ein quadratisches Geschenk in Geschenkpapier einwickeln. Befestigen Sie es einfach mit kleinen Stück Klebeband.
Sobald dies erledigt ist, werden wir es mit Klebeband wasserdicht und stabiler machen! Sie können hier einfach verrückt werden. Wickeln Sie es so ein, wie Sie möchten, in eine beliebige Richtung.
Ich liebe dieses extrabreite schwarze Klebeband.Wenn alles fertig ist, müssen Sie das Loch wieder in den vorderen Bereich schieben, wo Sie das Schaumbrett ausschneiden und die Lochblende erstellen.
Für die Flachkamera habe ich ein quadratisches 40-mm-Stück Aluminiumdachblitz verwendet, aber wenn Sie keine haben, können Sie einfach etwas mehr von der robusten Aluminiumfolie verwenden. Meins wurde in der Mitte mit harzgebundenem Aluminiumoxid-Sandpapier abgeschliffen, um es so dünn wie möglich zu machen, ohne es tatsächlich zu durchlaufen.
Ich habe den idealen Durchmesser der Lochblende mit der obigen Airy-Gleichung zu 0,46 mm berechnet (alle Messungen sind in Metern):
$$ d = \ sqrt (2,44 \ lambda f) $$
$$ d = \ sqrt (2,44 \ cdot 550 \ times10 ^ - 9 \ cdot 0,16) $$
$$ d = \ sqrt 2.1472 \ times10 ^ - 7 $$
$$ d = 4,63 \ times10 ^ - 4 m $$
Um ein so kleines Loch mit der kleinsten Nähnadel herzustellen, die ich finden konnte (0,6 mm), stelle ich einen Vernier-Messschieber auf 0,46 mm ein und steckte die Nadel in den Kiefer. Angenommen, die Nadel würde nicht weiter in die Backen eindringen können als dort, wo sie einen Durchmesser von 0,46 mm hatte, nahm ich zur Kenntnis, wie lang die Nadel von der Spitze bis zur Spitze der Bremssattelbacken war.
Zwar hat nicht jeder einen Bremssattel, obwohl digitale Bremssättel heutzutage günstig sind und sehr praktisch sind. Mit dieser Methode wusste ich, wie tief die Nadel eingeführt werden musste, um die richtige Größe zu erhalten.
Klopfen Sie mit einem kleinen 2 Unzen Kugelhammer die Nadel vorsichtig durch.Das Ergebnis war eine Lochblende, bei der ich mit dem Bremssattel etwa 0,45 mm herauskam. Nahe genug!
Sobald Ihr Loch gestanzt ist, müssen Sie das feinste Schleifpapier nehmen, das Sie finden können, und das Loch vorsichtig abschleifen, um Grate aus dem Locher zu entfernen. Diese fungieren als sekundäre Aperturen, die diffraktive Effekte erzeugen und das Bild weicher machen. Das Loch muss so glatt, flach und kreisförmig wie möglich sein.
Das Ergebnis halten!Wenn Sie fertig sind, kleben Sie die Lochblende in das Innere der Kamera, wobei sich die Lochblende so nahe wie möglich an der Lochmitte befindet. Ich habe auch einige Lichtschutzklappen um den Deckel angebracht, um Lichtlecks zu reduzieren und die Regenbeständigkeit zu verbessern.
Sie sind fertig! Zeit zu schießen!
Jetzt haben wir uns mit der Theorie der Funktionsweise von Lochkameras und den verschiedenen physikalischen Konzepten sowie dem praktischen Arbeitsablauf beim Aufbau einer einfachen Boxkamera beschäftigt. Sie sollten in der Lage sein, mit Ihren eigenen Kreationen zu beginnen!
Das war es für die erste Rate. Im zweiten Teil setzen wir den Pinhole-Spaß fort und zeigen weitere Kameratypen und wie Sie Ihre Bilder auf den Computer übertragen können.
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