Как сделать камеру-обскуру

Программы для настройки смартфона под систему видеонаблюдения

В Google Play или Appstore можно найти множество программ для создания IP-камеры из смартфона. Рассмотрим две из них:

IP Webcam — обладает удобным и понятным интерфейсом, переведено на русский язык. Настройте качество видео, подключитесь к Wi-Fi роутеру для создания IP-адреса камеры — готово! Для дистанционного просмотра видео и создания фотографий с вашего смартфона введите IP-адрес в адресную строку браузера.

Alfred — удобная утилита, позволяющая не только посмотреть в любой момент трансляцию с видеокамеры вашего смартфона, но и при необходимости узнать заряд его батареи.

Необходимо подключить приложение к Google-аккаунту смартфона, с которого ведётся съемка и добавить Google-аккаунты, чтобы открыть им доступ к трансляции. Просмотр видео с IP-камеры ведётся на компьютере или другом смартфоне.

История фотографии

Официально лишь в 1826 году французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс сделал первую в истории фотографию, с помощью камеры-обскуры. Для этого он использовал технику, которая называется гелиография. Эта фотография называется «Вид из окна в Ле Гра».

Однако, многие утверждают, что это его второй снимок, а первым был «Накрытый стол», который он сделал ещё в 1822 году. Другие утверждают, что этот снимок был вторым, и был сделан аж в 1829 году.

В 1839 году французский художник Луи Дагер (1787–1851), при поддержке Жозефа Ньепса, представил новый процесс получения изображения при экспозиции в 30 минут. Этот способ называется в честь Дагера — дагеротипия.

Почти одновременно с французами добился успеха в 1839 году и английский изобретатель Уильям Генри Фокс Тальбот. Он разработал свой способ снятия негативного изображения, который сначала назвали калотипия, а потом переименовали в тальботипию. Он изобрёл новый способ обработки чувствительной бумаги.

В 1850 году Луи Дезире Бланкар-Эврар изобретает альбуминовую фотобумагу. Он же начинает выпускать готовую к употреблению фотобумагу в индустриальном количестве. Эту фотобумагу использовали аж до конца века.

В 1851 году французский фотограф запатентовал Гюстав ле Грей восковые бумажные негативы. Он значительно улучшил версию негативной бумаги Тальбота.

Дагеротипия была популярна до самых 1840-50 годов. Позднее ей на смену пришли более дешёвые: амбротипия (изобретённая фотографом Фредериком Скоттом Арчером) и ферротипия (изобретённая фотографом Адольфом Мартином).

В 1861 году британский физик Джеймс Клерк Максвелл впервые в истории произвёл цветной снимок. Это были три снимка ленточки из шотландки с использованием фильтров разных цветов.

В 1880 году предприниматель и изобретатель Джордж Истмен открывает в Америке компанию, которая становится в 1888 компанией KODAK. В том же году они выпускают свой первый фотоаппарат.

Первые упоминания о камере-обскуре

Точная дата ее изобретения неизвестна. Первые упоминания датируются XI веком. А еще раньше, в Х веке, арабский исследователь Ибн аль-Хайсам (Альхазен) наблюдал за солнечными затмениями при помощи палатки, в одной из стенок которой ученый проделал отверстие. За солнцем он следил на противоположной стенке, где образовалось изображение небесного светила после прохождения лучей через отверстие.

В трудах английского философа Роджера Бэкона встречаются места, которые напоминают описание камеры-обскуры, ставшей прообразом объектива в современных фотоаппаратах. Однако точно известно, что это изобретение принадлежит не ему. Еще во времена Античности появился способ построения изображения через малое отверстие.

В ту же эпоху было замечено, что солнечный луч, проникающий в темную комнату через небольшое отверстие, создает световой рисунок внешнего пространства. Аристотель подметил, что это изображение получается на противоположной стене в перевернутом виде. Кроме того, хотя оно меньшего размера, однако имеет такие же цвета и пропорции, как и реальный объект.

В эпоху Средневековья ученые очень часто использовали камеру-обскуру в своих астрономических исследованиях.

Художественные аспекты

Некоторые особенности фотографии-обскуры особенно увлекали художников. Это включает в себя графический, двухмерный эффект таких фотографий: глубина резкости, которая равномерно распределена по изображению, снижает пространственное восприятие объекта — все выглядит одинаково размытым спереди и сзади. Другой аспект заключается в том, что объекты, быстро движущиеся по изображению, больше не могут быть обнаружены на фотографии с большой выдержкой: это позволяет, например, сделать снимок площади Сан-Марко в Венеции или Стахуса в Мюнхене без людей. или транспортных средств. Для этого, однако, эти элементы изображения прикрываются вуалью. С другой стороны, пейзажная фотография должна быть по возможности сделана в полном спокойствии, чтобы избежать размытия на ветвях деревьев. Эффект мультиэкспозиции особенно желателен для портретов; это придает этим записям особую живость.

Изготовление USB удлинителя:

Я взял 18-ти метровый кусок витой пары и оконцевал его разборными USB штекерами «мама» и «папа», купленными в магазине радиотоваров.

Важный момент! Синюю пару проводников сетевого кабеля я пустил на D+ и D-. Почему именно синюю? – Все четыре витые пары жил кабеля имеют разный шаг свивки. Это хорошо заметно, если снять с сетевого UTP кабеля общую оболочку сантиметров на 10 – 15. Так вот, USB удлинитель отлично работал, если сигналы D+ и D- пускать именно по синей или же зеленой паре жил. Если же пустить D+ и D- по оранжевой паре, то USB удлинитель вообще не работал. Коричневая пара работала с перебоями. Вероятно, шаг свивки синей и зеленой пары жил идеально подходит для прохождения высокочастотного сигнала USB (резонанс, импеданс, волновое сопротивление и т.п.).

Камера-обскура своими руками — пошаговое описание

1. Отверстие

Используйте дрель, чтобы сделать 5мм отверстие в центре крышки корпуса. Конечно, крышка в это время не на фотоаппарате! Затем вам нужно спилить любые торчащие кусочки пластика, чтобы они не попали в камеру.

2. Пинхол (прокалывание)

Возьмите небольшой кусок алюминиевой фольги и сделайте отверстие размером в 7 иголок. Воспользуйтесь тонкой наждачной бумагой, чтобы отполировать отверстие по центру, тогда оно будет красивым и гладким. Используйте изоляционную ленту, чтобы прикрепить фольгу к крышке корпуса. Сделайте это таким образом, чтобы отверстия по центру совпадали.

3. Съемка

Диафрагма небольшого размера означает, что экспозиция будет длинной, так что примените штатив. Переключитесь в ручной режим и используйте ЖК-дисплей и гистограмму для определения правильной экспозиции и состава. Попробуйте добавить удаленную вспышку для дополнительного освещения.Ваше оборудование готово. Удачных экспериментов!

(лат. camera obscūra — «тёмная комната») — простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов. Представляет собой светонепроницаемый ящик с отверстием в одной из стенок и экраном (матовым стеклом или тонкой белой бумагой) на противоположной стенке.

В своей первоначальной форме она представляла собой затемнённую комнату с отверстием в одной из стен. Изображения предметов, находящихся вне комнаты, проецировались через отверстие на противоположную стену, и люди, находящиеся в комнате, могли наблюдать эти изображения и переносить их на бумагу. Время изобретения камеры-обскуры неизвестно, но уже в XI веке она использовалась для наблюдения за солнечным затмением и о ней знал Леонардо да Винчи (1452-1519гг.). Приблизительно в XVI веке камера-обскура изготовлялась в виде светонепроницаемого ящика. Итальянский математик и физик Джироламо Кардано (1501-1576гг.) установил в неё линзу, а изображение с помощью зеркала проецировал на матовую стеклянную пластинку. Полученное изображение можно было обвести на бумаге. (Э. Митчел «Фотография» 1988г)

Схема очень проста. Лучи света, проходя сквозь отверстие диаметром приблизительно 0,5-5 мм, создают перевёрнутое изображение на экране.

Ниже под фото он дал объяснение, что и как делал. Использовал бумагу Foma Variant, проявитель Tetenal Dokumol. Выдержки составили от 1 до 3 минут. Но, самое интересное, каким образом он сделал камеру.

Вдохновлённый я побежал в магаз за чипсами Pringles. Но примерив лист бумаги размером 10х15, понял, что маленькая упаковка для таких целей не пойдёт, а с нарезанием большой на мелкие «камеры» заморачиваться не хотелось. Стал думать, что делать дальше. Покопался в кухонном ящике и нашёл подходящую банку из под кофе. Примерив лист фотобумаги сделал отверстие шилом на высоте 5см от дна банки. Так как капроновая крышка банки пропускает свет, я проложил светонепроницаемую плёнку, в которую упаковывают фотобумагу. Отверстие заклеил чёрной изолентой. Соответствие фокусного расстояния диаметру отверстия можно посмотреть на pinhole.ru .
Получилось такое чудо инженерной мысли.

В следующий раз подберу более презентабельную банку.

Кстати, фотобумагу и химию можно заказать в Торговом доме Славич на прямую с завода. Минимальная сумма заказа составляет 1 000 рублей. Милые менеджеры примут заказ и вышлют по почте.

Для эксперимента использовал фотобумагу Унибром 160 ПЭ (Берёзка) — полукартон, глянцевая, нормальная. Зарядил в темноте её в банку. Можно это проделать при красном свете.

Первый снимок не получился. Из-за того, что выдержка была мала для таких условий освещения. Съёмка проходила у моих друзей художников в мастерской при свете ламп. 5 минут явно не хватило. Зарядил следующий лист и оставил на всю ночь в комнате.

Снимок, конечно, не показательный, но на сей раз хоть что-то получилось.

Так как бумага негативная, и как следствие, изображение получилось негативным, пришлось совершить несколько манипуляций в графическом редакторе, после сканирования — отобразить изображение и инвертировать.

Оригиналы негативов на бумаге выглядят следующим образом.

Усовершенствованные и современные камеры-обскуры

С момента создания камеры-обскуры устройство постоянно совершенствовалось и продолжает совершенствоваться в настоящее время. Все современные фотоаппараты можно назвать улучшенной модификацией камеры-обскуры. Они работают по такому же принципу. 

В 1550 году итальянские ученые предложили вставлять в устройство линзу. Это позволяло получать более резкое изображение и управлять резкостью. Заднюю стенку обскуры сделали передвижной. 

В 1686 году Йоганесс Цан модернизировал устройство, создав портативную камеру. Изображение на ее экране уже не было перевернутым. Этого удалось добиться путем использования зеркал. Ученый расположил их внутри камеры под углом. Применять обскуру стало гораздо удобнее. 

Обскура, сконструированная французским физиком, представляла собой пирамиду четырехгранную. Она состояла из четырех реек. в верхней части рейки соединялись муфтами. В качестве экрана ученый предложил использовать белый фон, на который впоследствии начали наносить специальные закрепляющие реактивы. 

Как сделать камеру самостоятельно

Делая обзор фототехники, мало кто задумывается о том, какими были первые камеры. Конечно, можно найти информацию в интернете или в энциклопедиях, но намного интереснее и познавательнее будет смастерить камеру самостоятельно. Для этого вам понадобится обычный спичечный коробок. На его лицевой стороне нужно проделать небольшое отверстие (не более полумиллиметра, иначе камера не сработает). На дно коробки нужно положить фотобумагу или пленку. Теперь разместите импровизированную камеру так, чтобы ее “объектив” был направлен на улицу. Через 4-5 часов, когда вы откроете спичечную коробку, вы увидите, что на бумаге (пленке) отобразились контуры объекта.

Как сделать камеру-обскуру: вариант № 1

В донце коробки прорезается отверстие 36×24 мм. Это донце является прижимной рамкой для пленки. Внутренние стенки коробки окрашиваются в черный цвет, чтобы защитить пространство для пленки от попадания солнечных лучей. К внешней части коробки с прорезанным в ней прямоугольным окошком изолентой прикрепляется кусочек картона (держатель затвора), также с прорезанным окошком. А между держателем затвора и самими коробком вставляется затвор из непрозрачного материала.

К корпусу нашего фотоаппарата плотно приматываются изолентой подающая и принимающая камеры

Еще раз акцентируем внимание на плотности примотки: если будут щели, фотографии не получатся! В подающей кассете находится свежая неиспользованная (неэкспонированная) пленка. Можно купить стандартную заряженную кассету или же зарядить ее самостоятельно (такие устройства-кассеты есть в некоторых моделях старых советских фотоаппаратов). Что касается принимающей кассеты, подобные устройства тоже есть в некоторых старых камерах

Что касается принимающей кассеты, подобные устройства тоже есть в некоторых старых камерах.

И, наконец, последний этап — на коробок наклеивается кусочек фольги с проколотым иглой крошечным отверстием, которое должно расположиться по центру прорезанного в крышке отверстия 36×24 мм. Края маленького отверстия должны быть максимально ровными. В камеру заправляется пленка, коробок закрывается. Все! Можно снимать. Одна деталь — фотографировать с помощью пинхол-камеры лучше на длинных выдержках. И тогда результат будет потрясающим.

История

Рис. 1. Старинная камера-обскура с проекцией изображения на полупрозрачный экран

На латинском языке «камера-обскура» означает просто «темная комната». Эта забава известна с античных времен: закрывшись в солнечный день в темной комнате и проделав в шторе окна маленькую дырочку, вы можете увидеть на противоположной, желательно белой, стене изображение улицы и прохожих… вверх ногами (рис. 1). Принцип действия камеры- обскуры, по-видимому, был известен еще древним грекам, ею пользовались арабские ученые, а в Европе ее впервые подробно описал Леонардо да Винчи (конец XV века). Однако широкого применения классическая камера-обскура не находила: если отверстие для света сделать большим, то изображение получается размазанным, а крохотное отверстие дает резкое, но очень тусклое изображение; кроме того, для наблюдений необходимы абсолютно темное помещение и адаптированные к мраку глаза.

Рис. 2. Камера-обскура с зеркалом (АВ) и линзовым объективом (Е), которую не изобрел, но подробно описал в своих книгах неаполитанский естествоиспытатель Дж Порта

Но уже к середине XVI века камеру-обскуру оснастили линзовым объективом и зеркалом, в результате чего изображение в ней стало ярким и прямым, и она приобрела большую популярность, в особенности среди не очень умелых художников, использовавших ее для точной зарисовки пейзажей. Существовали крупные обскуры – в человеческий рост, а были и портативные. Сегодня мы называем этот нехитрый оптический прибор прототипом фотоаппарата (рис. 2 и 3).

Рис. 3. Старинная линзовая портативная обскура

К сожалению, после введения линзового объектива камера-обскура не изменила своего названия. Поэтому некоторые исторические сообщения вызывают недоумение. Так, можно прочитать, что для первых опытов по фотографии в 20 — 30 годах XIX века использовались камеры-обскуры. Ну, тут уж совершенно очевидно, что речь идет о линзовых камерах. Однако встречаются и более туманные сообщения. Известно, например, что независимо от Галилея пятна на Солнце открыл в 1611 году немецкий астроном Й.Фабрициус, используя для наблюдений телескоп и камеру-обскуру. Если с телескопом все более или менее ясно, то как Фабрициус мог заметить солнечные пятна с помощью простой обскуры – непонятно. Впрочем, еще в 1609 году Кеплер опубликовал сообщение о наблюдении 18 мая 1607 года на изображении солнечного диска в камере-обскуре маленького темного пятна, принятого им по ошибке за Меркурий. Такая ошибка простительна: диаметр центральной темной части (так называемой тени) типичного солнечного пятна составляет около 15 тыс. км, т.е. немногим больше диаметра такой планеты, как Земля или Венера. Меркурий вдвое меньше Земли, но и располагается к нам (проходя перед Солнцем) почти вдвое ближе солнечной поверхности, так что угловой размер Меркурия в этот момент близок к размеру солнечного пятна, и оба они составляют около 0,3′. Вопрос в том, можно ли вообще заметить объект столь малого углового размера при помощи обыкновенной обскуры?

Рис. 4. Первое опубликованное изображение классической камеры-обскуры из книги голландского врача и математика Р.Фрициуса: наблюдение солнечного затмения в Европе в январе 1544 года

Конечно, простую обскуру можно использовать для наблюдения частных фаз солнечного затмения (рис.4). Тут и труда большого не нужно: даже щелки между листьями дерева успешно работают как настоящая обскура. Как-то раз одному из авторов этой статьи пришлось в утренние часы наблюдать затмение Солнца с помощью дырочки, проделанной кончиком карандаша в тетрадной обложке, – изображение было отличное. Но темные пятна — это довольно мелкая деталь на диске Солнца. Скорее всего, Фабрициус использовал линзовую обскуру. Иначе почему пятна на Солнце не были открыты задолго до появления телескопа? Линзовая обскура — это почти телескоп, это результат высоких технологий эпохи Возрождения. Ее необходимо отличать от простой, или классической, камеры-обскуры с объективом-дырочкой, изготовление которой было доступно людям во все века. Попробуем выяснить, на что способен именно такой, простейший прибор.

Камера обскура в домашних условиях за одну минуту

Camera obscura (в переводе с латинского — тёмная комната) по сути то, с чего начиналась фотография. Это самое простое устройство, которое позволяет проецировать изображение окружающего мира на экран. Для этого достаточно сделать тёмный ящик (тёмную комнату) и дырку, через которую в эту комнату будет поступать свет.

Сегодня мы вам покажем очень простой способ, как сделать такую конструкцию у себя дома, не прилагая практически никаких усилий. Этот вариант сработает хорошо, если у вас дома плотные шторы.

Возьмите рулон туалетной бумаги и просуньте его в щель между шторами. Зафиксируйте его заколкой для волос, прищепкой или любым другим удобным способом.

Всё, камера обскура готова. Свет проникает в комнату через маленькое отверстие и проецирует на стене перевёрнутое изображение пейзажа за окном.

Давайте перевернём фотографию, чтобы лучше разглядеть этот прекрасный закат на фоне гор.

Важно, чтобы свет в комнату поступал только через одно отверстие, так изображение получится намного чётче и понятнее. Контуры не будут двоиться и троиться

Само собой, солнце в кадре не является обязательным атрибутом сцены. Можно наблюдать изображение даже в пасмурную погоду.

В качестве отверстия можно взять что угодно. Чем меньше будет отверстие, тем более резкой получится картинка на стене. Но при этом изображение станет темнее. Camera obscura — это прекрасный опыт, который поможет развлечь детей и взрослых в лучших традициях занимательной науки. Если вы занимаетесь фотографией, то этот эксперимент поможет лучше понять, как работает фотоаппарат. Не все фотографы это знают.

На похожем принципе работают так называемые пинхол (pinhole) или стеноп камеры, где вместо объектива используется обычное отверстие малого размера. Размер можно подбирать опытным путём, но обычно он похож по размеру на булавочное отверстие, отсюда и английское название pinhole. Вы можете сделать такую камеру самостоятельно, склеив из бумаги (снимать придётся на плёнку) или просто использовав любую цифровую камеру со сменным объективом.

Для более наглядного представления, посмотрите наше короткое видео. Там есть очаровательный таймлапс, так что не пожалейте двух минут, чтобы его увидеть.

Не забудьте подписаться на канал, чтобы следить за новыми интересными статьями. Наша цель — сделать фотографию доступной и понятной, а обучение приятным и весёлым занятием. Для общения приглашаем всех на наш Телеграм канал .

Надеемся, статья и видео оказались для вас полезны. Будем рады любой поддержке с вашей стороны, чтобы мы могли готовить ещё больше интересных материалов.

Источник

По сравнению с фокусирующей камерой

Цифровая камера-обскура: системная камера с внутренним пластиковым конусом и байонетным соединением . Апертура расположена в центре конуса и состоит из металлической фольги серебристого цвета с диаметром вытравленного отверстия 0,1 мм и шириной изображения 11 мм.

Воспроизведение изображения, сделанного камерой-обскурой: снято картонной камерой на слайд-пленку Kodak, 9 см × 6 см, время экспозиции прибл.180 с.

По сравнению с фокусирующей камерой изображения представляют собой камеру-обскуру.

• без искажений проекция обычно представляет собой гномоническую проекцию , с изогнутыми креплениями для пленки также возможны цилиндрические выступы
• без хроматической аберрации,
• без астигматизма, комы, сферической аберрации и искривления поля,
• имеет сильное виньетирование (cos 4 ) по сравнению с ретрофокальными широкоугольными объективами
• Из-за большой глубины резкости на стороне изображения теоретически плоскость изображения может быть искривлена ​​по желанию, поэтому возможны другие проекции (цилиндрические, эллиптические, параболические, гиперболические), если это позволяет датчик.

Изображения намного более размыты, чем у фокусирующей камеры. Камера-обскура может быть на одном уровне или лучше в крайних пограничных областях, если масштаб воспроизведения объекта на изображении сильно отличается (например, от 1: 0 (∞) до 1: 1 (макро)). Следующие значения могут быть достигнуты с помощью обычной камеры:

• Матрица APS-C, f = w = 10 мм , фокусирующая камера с диафрагмой 22
  • Глубина резкости при настройке ∞ и резкости камеры-обскуры: от 2 см до ∞
  • Глубина резкости с гиперфокальной настройкой и резкостью камеры-обскуры: от 1 см до ∞
• Фотоматериал 8 «× 10», f = b = 120 мм , фокусирующая камера с диафрагмой 64
  • Глубина резкости с настройкой ∞ и резкостью камеры-обскуры: от 38 см до ∞
  • Глубина резкости с гиперфокальной настройкой и резкостью камеры-обскуры: от 19 см до ∞

Только тогда, когда требуется значительно большая глубина резкости, среди многих других вариантов возможна (большая) камера-обскура.

Предел разрешения камер-обскур из-за дифракции света

Изображение солнца с острыми краями с помощью камеры-обскуры с круглым отверстием. Короткие волны света (синий) менее дифрагируют, чем длинные волны света (красный).

Явление дифракции на микроотверстии ограничивает классический подход. Диаметр пятна размытия S увеличивается на диаметр дифракционного диска ΔS . Для этого в упрощенной форме применяется следующее:

ΔС.знак равноc⋅бД.{\ displaystyle \ Delta S = c \ cdot {\ frac {b} {D}}}. Здесь c — константа, зависящая от световой волны, которая может быть установлена ​​приблизительно на 1 микрометр.

Согласно лучево-оптическому наблюдению, размер пятна размытия линейно уменьшается с размером апертуры (см. Выше). Дифракция света показывает противоположное поведение: размытие обратно пропорционально диаметру отверстия. Оптимальный диаметр D _opt — это значение, при котором оба вместе являются наименьшими. В экстремальных значениях поиска выходы:

Д.Оптзнак равноc⋅бграммб+грамм{\ displaystyle D _ {\ mathrm {opt}} = {\ sqrt {c \ cdot {\ frac {bg} {b + g}}}}}

Для G «б , приближение применимо: .Д.Опт≈c⋅б{\ displaystyle D _ {\ mathrm {opt}} \ приблизительно {\ sqrt {c \ cdot b}}}

При c = 1 мкм формула дает значение D _opt в миллиметрах, если b используется в метрах .Д.Опт≈б{\ displaystyle D _ {\ mathrm {opt}} \ приблизительно {\ sqrt {b}}}

Таким образом, оптимальный диаметр немного меньше внутренней зоны зонной пластины Френеля .

Ширина изображения b Длина камеры-обскуры	Оптимальное значение диафрагмы D неавтоматического для удаленных объектов	Размер пятна размытия S для ∞ удаленных объектов	B эфф = b / D	Резкость изображения при размере изображения ( ) dФ.С.{\ displaystyle d_ {F}: S}	Время выдержки минимальное (сек)
APS-C	КБ	4 дюйма × 5 дюймов	8 дюймов × 10 дюймов	A0	ISO 100	ISO 800	ISO 6400
1 см	0,1 мм	0,2 мм	100	1: 133	1: 216	1: 810	1: 1620	1: 7300	0,4	1/20	1/160
4,4 см	0,21 мм	0,42 мм	210	1:63	1: 103	1: 390	1: 780	1: 3500	1,6 (2)	1/5	1/40
7,4 см	0,27 мм	0,54 мм	270	1:49	1:80	1: 300	1: 600	1: 2700	3 (4)	0,4	1/20
10 см	0,32 мм	0,63 мм	320	1:42	1:68	1: 260	1: 520	1: 2300	4 (6)	0,5	1/15
21 см	0,46 мм	0,92 мм	460	1:29	1:47	1: 180	1: 360	1: 1600	15 (30)	2 (2,5)	1/4
1 мес.	1 мм	2 мм	1000	1:13	1:22	1:81	1: 162	1: 730	40 (100)	5 (8)	0,6
10 м	3,2 мм	6.3 мм	3200	1: 4,2	1: 6,8	1:26	1:52	1: 230	400 (1800)	50 (120)	6 (10)

«Оптимизация» относится исключительно к резкости изображения . Эффективная интенсивность света этих камер (чтение из эффективного диафрагменного числа B _эфф ) является очень низкой. При экспонировании пленочного материала необходимо учитывать эффект Шварцшильда даже при ярком солнечном свете .

Время экспозиции относится к яркому солнечному свету или ярким объектам. В скобках указаны значения с эффектом Шварцшильда.

Максимально достижимая резкость:

Максимально допустимое виньетирование	Ширина изображения для размера изображения	Оптимальная диафрагма D выберите размер изображения	Резкость изображения в зависимости от размера изображения
APS-C	КБ	4 «x5»	8 «x10»	A0	APS-C	КБ	4 «x5»	8 «x10»	A0	APS-C	КБ	4 «x5»	8 «x10»	A0
4-й	7,7	12,5	47	94	420	88	112	217	306	650	1: 150	1: 195	1: 375	1: 530	1: 1100
3	10	16	60	120	540	100	125	245	350	730	1: 135	1: 170	1: 330	1: 470	1: 1000
2	13,5	21,5	80	160	730	115	150	285	400	850	1: 115	1: 147	1: 285	1: 400	1: 850
1.5	16	26	98	197	880	127	160	315	445	940	1: 105	1: 135	1: 260	1: 360	1: 780
1	20,7	33,5	126	253	1130	144	183	355	500	1060	1:93	1: 118	1: 230	1: 324	1: 680

Для приемлемой резкости изображения необходимы изображения больших размеров (обычно более трех квадратных метров). При работе в сверхширокоугольном диапазоне следует допускать сильное виньетирование . Диафрагма должна быть в пленке как можно более тонкой, чтобы избежать дополнительного виньетирования и ореолов .

Геометрические свойства изображения камеры-обскуры

Круги замешательства

Геометрия изображения камеры-обскуры

Сравнение: Фотография ряда домов с камерой-обскурой (черно-белое изображение на пленочном материале) и камерой с линзой (цветное изображение на полупроводниковом датчике).

Чем меньше диаметр отверстия D и тем больше расстояние до объекта г объекта быть отображены из отверстия, тем меньше диаметр кругов путаницы S есть . Из теоремы о лучах получаем с расстоянием изображения b :

Д.граммзнак равноС.грамм+б{\ displaystyle {\ frac {D} {g}} = {\ frac {S} {g + b}}}

Для круга нерезкости диаметром S отсюда следует:

С.знак равноД.⋅грамм+бграмм{\ Displaystyle S = D \ cdot {\ frac {g + b} {g}}}

Для больших расстояний  g ≫ b  обратный член стремится к единице, и выражение затем упрощается до:

С.≈Д.{\ Displaystyle S \ приблизительно D}

Чтобы получить достаточно резкое изображение, диаметр кружка нерезкости не должен превышать определенного размера (см. Глубину резкости ). Точное значение этого максимально допустимого диаметра кружка нерезкости зависит от последующего увеличения изображения и расстояния просмотра. В фотографической практике часто предполагается круг нерезкости диаметром d _F  / 1500 ( d _F соответствует диагональному размеру формата записи ). Однако это значение может быть достигнуто только для камер-обскур метрового размера; камеры-обскуры меньшего размера имеют только низкую .

Дифракции света вызывает более низкую разумный предел для диаметра отверстия D , ниже которого диск становится больше путаницы снова. Это немного больше для красного света, чем для синего.

Размер изображения

Обозначается  G  , высота изделия (фактический размер наблюдаемого объекта),  g  расстояние до объекта (расстояние от объекта до перфорированного диска ),  b  — расстояние до изображения (расстояние от перфорированного диска до матового стекла) и  B  , высота изображения (высота сгенерированного изображения на экране), поэтому применяется:

Б.бзнак равнограммграмм{\ displaystyle {\ frac {B} {b}} = {\ frac {G} {g}}}

Это уравнение известно из геометрии как теорема о лучах . Размер изображения зависит только от расстояния, но не от размера апертуры или размера отверстия.

Примечание . Термины расстояние до объекта и расстояние до изображения не всегда следует приравнивать к соответствующим терминам в геометрической оптике . Здесь расстояния относятся к положению основных уровней, а не к положению диафрагмы . Термин «расстояние до изображения» также относится к области, в которой круги нерезкости становятся минимальными, и эта область не существует для камеры-обскуры или совпадает с самой точкой объекта, который должен быть отображен.

Эффективная интенсивность света

Хотя отверстие (в отличие от объектива) не имеет фокусного расстояния, камера-обскура имеет расстояние изображения, сравнимое с фокусным расстоянием , которое также определяет размер изображения. Эффективная сила света  L _eff  = D / b может быть рассчитана на основе этого _{расстояния до} изображения .