Pinhole -kamera fysiikassa
Maailman yksinkertaisin kamera, pinhole -kamera, koostuu vain yhdestä (mahdollisimman pienestä) reiästä. Ja silti sitä voidaan käyttää valokuvallisen kuvantamisen fysiikan kokeelliseen näyttämiseen ja selittämiseen.
Pinhole -kameran periaate on pohjimmiltaan vanha. Jopa Aristotelesen sanotaan ajatelleen optisia kuvia auringonpimennyksen aikana on: Hän istui puiden katoksen alla ja löysi lukuisia kuvia Aurinko sirppi. Hän tajusi, että nämä johtuivat pienistä aukoista lehdissä suorana auringonkuvana. Camera obscurana monet taiteilijat käyttivät sitten pinhole -kameraa realistisimpien maisemakuvien maalaamiseen. Koska kuvat ovat yllättävän teräviä, mutta usein hyvin tummia.
Pinhole -kamera - suorita oma fysiikkakokeesi
Tätä yksinkertaista mutta vaikuttavaa kokeilua varten tarvitset vain sellaisia tavaroita, joita sinulla on jo kotitaloudessasi.
- Pistä hiukan paksummalla neulalla reikä suuren paksuisen pahvin keskelle - tämä on sinun reikäkamera.
- Tällä pahvilla voit heijastaa käänteisen kuvan, esimerkiksi kynttilän, valkoiselle paperille. Voit tehdä tämän tummentamalla huoneen.
- Fysiikkakokeesta tulee kuitenkin vaikuttavampi, jos olet huoneessa, jossa on ikkuna aurinkoisena päivänä.
- Seiso tai istu seinää vasten ikkunaa.
- Pidä nyt pahvia siten, että reikä on pystysuorassa valossa ja valkoista paperia palanen kortin varjossa reiän takana. Tuleva valo heittää kuvan (jälleen ylösalaisin) ikkunasta valkoiselle paperille.
- Vaihtoehtoisesti voit tietysti heittää ikkunakuvan vastakkaiselle seinälle. Kuvan suuri terävyys yllättää.
- Jos suurennat pahvin reikää esimerkiksi kynän kärjellä, kuva muuttuu vaaleammaksi, mutta myös epätarkemmaksi.
Pinhole -kameran rakenne antaa sinulle täysin uusia oivalluksia ...
Muuten, voit rakentaa "oikean" pinhole -kameran kenkälaatikosta tai pyöreästä kahvipurkista. Laatikon toinen puoli tai Laatikossa on reikä (kansi) Tee pahvista erikokoisia reikiä, joita voit käyttää peitteenä neulareiän kameran edessä.
Pinhole -kamera - näin se toimii
Jos haluat ymmärtää, miten pinhole -kameran kuva syntyy, käytä valon säteilymallia fysiikka palata.
- Valonsäteet tulevat suorina viivoina kynttilän tai ikkunan jokaisesta kohdasta reiän läpi paperille.
- Kuitenkin, koska reikä on niin pieni, vain pieni osa tästä valosta pääsee valkoiseen paperiin. Periaatteessa voisi jopa kuvitella, että jokaisesta kynttilän hehkupaikasta tai ikkunasta vain yksi (tai vain muutama) valonsäde putoaa paperille. Kuva luodaan näin.
- Kuva on ylösalaisin, koska ikkunan yläosasta tuleva valo kulkee reiän läpi ja saavuttaa sitten kuvan alareunan. Maiseman alempien alueiden valo saavuttaa huipun.
- Pienen reiän ansiosta kuva on tumma ja terävä, koska vain muutama valonsäde luo yksittäisiä kuvapisteitä.
- Jos suurennat reikää, kuva muuttuu kirkkaammaksi. Kuitenkin useat valonsäteet luovat nyt kuvapisteen, joka sitten suurenee ja on siten epäselvämpi. Tämä voidaan tulkita selkeästi valokeilaksi: mitä kapeampi tämä kartio, sitä terävämpi kuva.
Totta vai ehkä ei? 17. päivänä 1800 -luvulla sanottiin, että tällainen camera obscura oli puiston lähellä. Maksulliset arvostetut kävijät voivat mennä sinne katsomaan puiston kävijöiden (enemmän tai vähemmän) rakastavia seikkailuja. Sen, mitä siellä oli nähtävissä, sanotaan kuitenkin vain lavastetuksi. Koska kun vierailijat seisoivat pimeässä huoneessa ja tuijottivat (kiihottavia) kuvia, heidän lompakkonsa varastettiin heiltä.
