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[科普] 针孔相机

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发表于 2015-10-8 11:29 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自:江苏

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小孔成像的原理,想必大家都懂。运用小孔成像原理制作的针孔相机,也不是什么新鲜玩意儿,相反,他正是照相机的始祖。如果你已经厌倦光圈快门感光度井字构图blablabla的常规的拍摄技法,或者空有一脑袋的想法却没有给力的设备,那么针孔相机是个不错的思路。 整部相机的成本只有不到20元人民币!
爱摄影的穷人们的福音啊!
针孔相机可谓是相机界的“单细胞生物”,核心部分就是一个针孔一个暗箱和一块感光材料。不过呢,为了尽最大可能的保证拍摄效果和操作便捷,我把一台完整版(而不是极简版)照相机应有的部分设计进去了。为了炫技,我甚至还做了一个可以伸缩的皮腔,同时有3个与不同焦段相适应的不同大小的小孔,初步实现了“变焦”操作。3 V9 V% s% X* s; ?5 T* }( u) f
DIYer:Greeny制作时间:2天制作难度:★★☆☆☆GEEK指数:★★★☆☆) b! [5 x# a! I& d
双向电梯
) k2 e5 D8 t9 S$ M9 V# ~4 U  t1   工具和材料2   设计思路3   机身设计和制作3.1   前面板3.2   后盖3.3   机身主体4   伸缩皮腔5   过片机构6   针孔部分6.1   制作小孔6.2   测试7   组装8   试片8.1   计算8.2   实测结果9   DIYer签到处( }# T( O% X8 b! D
1   工具和材料● 剪刀● 固体胶● 细砂纸(400目以上,用于打磨针孔)● 直尺● 针● 铅笔● 放大镜(显微镜更佳,用于观察针孔)● 蜡烛● 黑胶布● 打印机● 游标卡尺○ 打印纸○ 厚卡纸○ 可乐罐(用于制作针孔,黑皮的“可口零度”是个不错的选择)○ 120胶卷轴○ M3*50螺钉2个○ M3螺母4个○ 中性笔芯○ 卫生纸筒
  F0 x( `9 V+ x/ a+ I! L1 S2   设计思路

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用sketchup建立外观模型,中间是伸缩皮腔,左右两边是胶卷仓。这个设计使用120胶卷做感光材料,因为120胶卷有挡光的背纸和计数,可以省掉计数装置。理论上说,使用数码单反的机身也是可以的,不过那样实在不够草根范儿。* t: r: m5 U' H# w: a+ o
3   机身设计和制作3.1   前面板

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找好前板的正中开个1×1cm左右的孔,这是相机的“镜头轴线”,也就是针孔所在的位置。实际打印时我把图纸转成了黑底白线,这样能够尽最大可能的减少相机内的杂光。打印出来的图纸用固体胶平整的贴在瓦楞纸上。
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这个是所谓的“镜头卡口”啦~遮光工作一定要做好做好啊!后图是放上针孔片的效果。+ b2 B, i' F) U) H" A* D; W! K) q: E0 P
3.2   后盖

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后盖要比主体略大一些才能保证盖上不漏光。, h( e% h+ ?& T1 Z; Z- L2 l

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不要忘记在后盖上留出读数的片窗。标准的6×9cm画幅的片窗实在上部靠右15mm。为了避免可能的漏光读数窗可以用没曝光的底片做适当遮光。
6 R/ t' b: G+ c4 [  s! {- d; k3.3   机身主体

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左右是胶片仓。120胶卷的直径约是25mm,所以我把胶卷仓设计成30mm边长(因为我用的单层的瓦楞纸厚度2mm左右。具体大小视你的卡纸厚度而定)。上下多留一些,可以做皮腔收起后的外前盖。
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主体相对复杂些。. v: h% B5 I/ I  \' _

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片窗位置要处理光滑,否则会造成过卷不流畅,甚至刮伤底片。
; {/ _; J& x5 W5 V* Y8 U4   伸缩皮腔

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把黑色卡纸折叠成风琴状,让折痕比较明显。0 Z( S& w# R/ v! q6 y

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依次叠放黑卡纸、黑色遮光布和黑色人造革。
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用皮革胶(或其他定型后比较软的胶水)将三层依次粘贴好。
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重新将皮腔折叠起来。封口,备用。
" W3 l! d0 R/ {) L; s5   过片机构

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一台使用胶卷的相机当然要能过卷片才行。因为120胶卷背纸上标有数字,所以我们不需要设计135相机那种的传动和记数装置,需要的只是几个旋钮。用M3*50的螺钉穿过胶卷仓顶部,插入片轴,确认片轴在中心位置后上下各拧一个M3螺母固定。% k2 Q; H# e9 ^5 g  g: W2 T

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右边的旋钮担任着卷片的重任,所以要在用速成钢在螺钉下面做一个...这个我也不知该叫什么...把中性笔芯剪成2个15mm的小段作为底部活动的片轴卡插在胶卷仓底部。3 A: {8 ?+ D( o. D4 N

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把用卷纸芯剪成如图两部分做为胶卷仓的内部支撑,这里我用黑色记号笔把卷纸芯涂成了黑色。
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机身成品。
2 a/ X* ?3 ]2 I' w' O6   针孔部分6.1   制作小孔

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将可乐罐剪成2*2cm大小的方片,展平(小心不要划伤手)。找到中心点。把它平放在桌面上,用较钝的铅笔头垂直在有色的一面中间扎下去,然后反过来用细砂纸在突起处耐心、轻柔地磨平,要非常小心,均匀用力。磨到非常薄之后再平放在桌面上,用针垂直扎穿。注意只要针尖穿过几毫米即可,不要完全的穿过去,因为家用的缝衣针通常直径0.7mm左右,而我们这次要做的孔径是0.3/0.4/0.5mm。如果你有游标卡尺,这里有一个得到相对精确的孔径的方法,具体做法是先用游标卡尺测出针尖0.3/0.4/0.5mm所在的位置并标记,在扎铝片的时候讲针扎入到相应标记的深度。用放大镜或显微镜观察你的小孔,确保它非常的圆,且边缘平滑没有毛刺,否则成像质量会大受影响。6 U  r/ ?$ N+ T4 S
6.2   测试你可以先把小孔简单的固定在前面板上,然后把前面板固定在皮腔上,不要粘死,因为接下来还有可能需要调整。把皮腔伸缩到合适的长度,在皮腔后面放一张半透明的纸,针孔对准窗户,观察窗户在纸上所成的像。如果一切正常,你将得到一个明亮、清晰的倒像。如果成像不清晰,试着伸缩皮腔。如果在其他长度得到了清晰地像,说明你的针孔直径不对。如果无论如何调整都得不到实的像,那通常是因为你的小孔不够光滑或不够圆。总之,再去做几个吧。+ k% P4 i  c4 `  s/ l" s; C+ c( E
7   组装把做好的各个部分按照前面的设计图组装起来。这个相机有一点点设计缺陷,就是变焦的时候没有考虑固定,由于制作皮腔的材料有一定弹性,静置时可能会出现回缩的情况,因此在实际拍照的时候需要注意保持皮腔的稳定,比如用一本书压在相机上面或者找两根棍子支撑什么的。% A7 o. S( F9 g+ u9 T' [- m
8   试片8.1   计算根据光圈值可以计算曝光时间了。
4 c9 ?* b+ ]5 e5 g焦距(mm)孔径(mm)光圈数(F/)曝光时间(s)500.2817777/154/308700.33209102/203/4061200.44274154/308/615表格中的孔径是相应焦距下的最佳孔径,我们取个近似值就好。曝光时间中中间的数字式计算出的标准曝光时间  u, i/ Y; E/ W7 F: D% T
用不同孔径的孔分别曝光(别忘了记下每张的孔径和曝光参数),为了得到曝光正常的底片,可以进行包围曝光,也就是在你估算的快门的基础上,再各加/减一档再拍摄两张。(另外胶片可能存在倒易率失效问题,这个话题有点深,有兴趣的私信聊哈~)因为孔径较小,所以需要的曝光时间较长,曝光过程中请保持稳定不要移动相机。拍完后找个靠谱的馆子冲洗胶卷。除非你确信你冲卷的水平万无一失。
% y5 p- A- d8 n- c; j: G8.2   实测结果

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懒得扫描随手翻拍底片...可以看出不同焦距的对比。, w0 p6 |, U3 h" w( f; `3 a

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孔径=0.3mm。9 T8 [" k3 \- i2 W' K

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孔径=0.4mm。
  w# n1 ^! Y# I1 q( B; ]

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孔径=0.5mm。& a& ]9 I- M& R7 B7 i- r' S
由于时间关系,没有准备更多的样片。' j; W* G# ?; j. b( v$ }5 T
本文旨在给大家提供一个玩针孔相机的新思路。我相信针孔相机这种古老的东西不会消失,我也相信每一个尝试DIY相机的朋友都会从针孔开始
9 w* [- J+ Z: K: p5 u( m0 L, N# _最后期待大家晒出自己的作品。5 r4 _6 |, A2 a: p
1 R/ K  M9 c* ]
9   DIYer签到处编辑:Greeny果壳DIY站QQ群:132647923, 2群:179240860(加入时请报上你在果壳的个人主页地址,以防广告ID)5 K+ W2 f# R+ W4 I3 {7 h! d
果壳DIY站微博: http://t.sina.com.cn/guokrdiy
% B' K; D9 h* |" C说实在的,这个坑爹的“变焦系统”还有很大的改进空间,so,等你哟亲~南通0

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匿名
发表于 2015-10-8 11:32 | 显示全部楼层 来自:江苏
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发表于 2015-10-8 11:58 | 显示全部楼层 来自:江苏
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发表于 2015-10-8 12:24 | 显示全部楼层 来自:江苏
哇,地板!
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该用户从未签到

发表于 2015-10-8 14:47 | 显示全部楼层 来自:江苏
其实玩胶片摄影贵的真心是胶片……一卷差不多的黑白120就比这个DIY针孔贵多了……
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