Ontwerp pinhole camera

[mithras]

Ik wil graag wat experimenteren met een camera obscura. Hiervoor heb ik 12 velletjes luchtgevoelig papier waar je van die voorwerpen op kan leggen en die belichten. Dit papier wil ik in een doosje stoppen, voor dit doosje een gaatje maken en deze een aantal minuten in het licht zetten.

Voor het ontwerp van zo'n doosje weet ik niet precies wat ik als afmetingn moet nemen. Ik heb onderstaande tekening als voorbeeld:

Hierbij geldt sowieso dat a==b. Op tekening #1 is a=b=c. Op tekening 2 is c=2a en op tekening 3 heb ik c=1/2a genomen.

Nu weet ik van lange tijd geleden nog wel iets over brandpuntsafstanden en dergelijke, maar het is wel ver weggezakt. Nu dus de vraag wat een goed formaat zou zijn. Neem maar aan dat het gaatje oneindig klein zou zijn, en dat de onderwerpen die ik wil vastleggen tussen 30 meter en oneindig liggen.

Ik heb het gevoel dat optie #2 het beste zou zijn, klopt dat?

[Dido]

Als je (gezien je per definitie niet oneindig kleine gaatje) van te voren wilt kunnen bekijken, zou je kunnen overwegen een proefopstelling te maken met een beweegbare achterwand met matglas, zodat je daadwerkelijk scherp kunt stellen. Gebruik dan wel je uiteindelijke gaatje in de voorkant

[begintmeta]

kijk anders eens op de wikipedia: Wikipedia: Lochkamera, misschien heb je daar iets aan.

[Rannasha]

Je gebruikt bij een dergelijke pinhole camera geen lens, dus je hebt niet te maken met brandpuntsafstanden.

Om de formaten/afstanden te berekenen heb je niet meer nodig dan simpele meetkunde. Lichtstralen zullen vanuit een punt op het voorwerp met een rechte lijn door de opening naar het beeld gaan. Als Hb de hoogte van het beeld (het lichtgevoelige papier) is ten opzichte van de optische as (de lijn loodrecht op het papier en door het gaatje) (dus Hb = a / 2), Hv de hoogte van het voorwerp boven de optische as en d de (component langs de optische as van de) afstand van het voorwerp tot het gaatje dan geldt:

Hb / c = Hv / d

Dus als c 40 cm is, Hb 10 cm en d 30 m, dan krijg je:

Hv = 7.5 m

Dus met een doos van (a x b x c) = 20 x 20 x 40 cm en een voorwerp op 30 meter afstand zul je een vierkant gebied van 15 x 15 m om de optische as kunnen afbeelden.

[begintmeta]

Met een denkbeeldig oneindig klein gat zou het afaik niet uitmaken trouwens, of wel?

[Osiris]

Als het gaatje oneindig klein zou zijn, dan is ook alles haarscherp (Maar mag je ook oneindig lang gaan belichten )

Je depth of field wordt nu in principe bepaald door de size van het gaatje: hoe groter het gaatje, hoe onscherper je beeld wordt en hoe kleiner je depth of field. Hoe verder weg het object, hoe scherper.

Verder bepaalt de afstand 'c' een beetje de vergroting die je gaat krijgen. Je kunt de lichtstralen gewoon in een op schaal getekende situatieschets tekenen en dan vanaf je object door het pinhole trekken naar je gevoelige plaat. Of gewoon berekenen. Ik denk dat dit voornamelijk de bepalende factor voor je afstand c moet zijn als je vast zit aan een bepaalde grootte van je lichtgevoelig papier.

[Rannasha]

Osiris schreef op vrijdag 03 april 2009 @ 10:48:
Als het gaatje oneindig klein zou zijn, dan is ook alles haarscherp (Maar mag je ook oneindig lang gaan belichten )

Diffractie

[simon]

google even op pinhole camera, een camera obscura is iets anders. 't principe is 't zelfde, maar een camera obscure is gewoon een donker hol. Als je op pinhole camera zoekt vind je veel meer nuttigs.

[Osiris]

Species5618 schreef op vrijdag 03 april 2009 @ 10:50:
[...]


Diffractie

Hm, daar krijg je wel last van idd. Maar zou 't daardoor erg onscherp worden?

[Rannasha]

Osiris schreef op vrijdag 03 april 2009 @ 10:54:
[...]

Hm, daar krijg je wel last van idd. Maar zou 't daardoor erg onscherp worden?

Nou ja, als je in de limiet-situatie van een oneindig kleine opening gaat zitten, dan zul je al je scherpte wel verliezen. Hoe sterk je last hebt van diffractie bij een kleine, maar niet infinitesimale, opening weet ik zo snel niet. Moet niet zo moeilijk zijn om uit te rekenen, maar voorlopig zijn er andere wiskunde dingetjes die mijn prioriteit hebben

[mithras]

Bedankt voor alle tips. Op wikipedia had ik wel de link camera obscura -> pinhole camera gevonden, maar daar stond niet veel op voor de afmeting. De Duitse dus kennelijk weer wel

Verder is misschien de aanname van een oneindig klein gaatje niet zo heel goed. Ik ga in ieder geval een gat uitknippen, daar alufiolie overheen plakken en met een naald een enkel klein gaatje prikken. Het zal dus in de orde van 0,5 tot 0,2 mm zitten denk ik. De berekening van Species5618 ziet er wel geloofwaardig uit (), dus ik ga daar wel verder mee.
Wat Dido zegt, een matglas om het van tevoren te bekijken is nu nog wat teveel werk denk ik. Het lijkt me erg leuk zoiets verder uit te breiden, maar ik ben eerst benieuwd wat ik uit mijn eerste opname krijg. Het zal trouwens gaan om wat mooie locaties in Delft. Grachtjes, kerken, hofjes, dat soort dingen. Met een oude methode oude gebouwen fotograferen dus

Over diffractie: ik heb ook geen zin om het te berekenen (vandaar dit topic ook in eerste instantie ), maar ik heb foto's gezien met deze methode (alufolie met naaldenprik) die echt behoorlijk scherp waren. Dat wil ik dus ook proberen te bereiken. Ik denk dat de afmetingen van het gaatje nog wel te groot zijn om met diffractie te veel onscherpte te krijgen.
Maar goed, als het dus wel zo is, probeer ik gewoon wat anders. Ik heb 12 velletjes en je kan in de winkel vast wel meer kopen

Na wat verder zoeken: http://pinhole.org. Met maps die je kan uitprinten en zo in elkaar zetten Die is wel iets te klein voor mijn papier (ik heb 12cm x 12cm), maar ook dingen als belichtingstijd staan er goed uitgelegd.

[ Voor 7% gewijzigd door mithras op 03-04-2009 11:08 ]

[begintmeta]

Misschien is dit ook nog leuk voor echte tweakers: het branden van het gat. hier staan ook nog wat afmetingen etc.

dat ik pinhole.org was vergeten trouwens, volgens mij had ik daar op dit forum al eens naar verwezen...

't is trouwens vaak wel aan te raden ook even op de Duitse wikipedia te kijken

[ Voor 14% gewijzigd door begintmeta op 03-04-2009 11:17 ]

[Rannasha]

mithras schreef op vrijdag 03 april 2009 @ 11:05:

Verder is misschien de aanname van een oneindig klein gaatje niet zo heel goed. Ik ga in ieder geval een gat uitknippen, daar alufiolie overheen plakken en met een naald een enkel klein gaatje prikken. Het zal dus in de orde van 0,5 tot 0,2 mm zitten denk ik.

Oneindig klein is een best goede aanname gezien de omstandigheden. Een variabele als voorwerpsafstand zal ook erg onnauwkeurig zijn en zolang het gaatje maar klein genoeg is heb je genoeg scherptediepte om de oneindig-klein benadering te gebruiken die de berekening van voorwerps/beeld-afstand/grootte bepaald.

[aap]

Species5618 schreef op vrijdag 03 april 2009 @ 11:16:
[...]


Oneindig klein is een best goede aanname gezien de omstandigheden. Een variabele als voorwerpsafstand zal ook erg onnauwkeurig zijn en zolang het gaatje maar klein genoeg is heb je genoeg scherptediepte om de oneindig-klein benadering te gebruiken die de berekening van voorwerps/beeld-afstand/grootte bepaald.

Voor wat betreft de afstandenberekening mag je best aannemen dat het oneindig klein is, want de grootte van het gaatje doet er dan eigenlijk niet toe.

Voor de meeste andere aspecten is deze aanname zinloos. Zoals hierboven al aangestipt: een oneindige kleine opening betekent ook een oneindig lange belichtingstijd. Bij het fotograferen van gebouwen zal de belichtingstijd niet zo kritisch komen, maar je wilt van tevoren misschien toch eens uitrekenen in welke orde van grootte je uitkomt. Je wilt er bijv. niet pas in de praktijk gaan achterkomen dat je naaldenprikgaatje een belichtingstijd van 2 dagen oplevert.

Er wordt (i.h.a.) vaak aangenomen dat een grootheid nul of oneindig is, omdat dat lekker makkelijk is, maar niet altijd is dat ook gerechtvaardigd.

[mithras]

Toch kom ik er meer achter dan de grootte van de pinhole niet zo klein mogelijk moet zijn. Zoals bijvoorbeeld op de Engelse wikipedia:

Met d diameter van het gat, f de afstand tusen gat en film en λ de golflengte (voor z/w beeld kan het geel-groen gebied genomen worden, 550nm). Je komt dus met een gat wat niet per sé > 0.1mm (oid) moet zijn.
Wat ook leuk is, is dat je ondertussen goed je blur cirkel kan beschrijven voor bepaalde objecten, waardoor je ook kan bepalen wat je depth of field zou zijn (onder ideale omstandigheden natuurlijk).

Hierdoor zat ik ook te denken: wat zou het verschil zijn met een niet-rond gat en een rond gat. De afmetingen zijn uiteindelijk zo klein, dat dat verschil ook heel erg klein is. Wat je namelijk kan doen, is bijvoorbeeld een krimpkousje als gat gebruiken. Deze kan je dan met een mechanisme verder inknijpen, waardoor het gat kleiner wordt. Dit kan je gebruiken om je fotogevoelige laag dichterbij en verderweg te zetten.
En dat verschuiven is weer handig, omdat je op die manier kan vergroten en verkleinen. Met een van tevoren uitgerekende tabel kan je dan een afstand op geschatte afstand goed op je plaat zetten.

Ik krijg zo veel te veel ideeën en weet nog niet eens of ik met het simpelste model wat behoorlijks kan maken

[Remy]

Titelfixje

[begintmeta]

Heb je d'r inmiddels al een gemaakt? Zo ja pics!!!

[ Voor 16% gewijzigd door begintmeta op 23-04-2009 14:20 ]

[mithras]

Hoewel ik graag had gewild dat het al af was, is het niet gelukt. Ik heb het erg druk met andere activiteiten. Wel heb ik nu het juiste materiaal op het oog en ook een ontwerp uitgetekend. Dat moet nu allemaal in elkaar gezet worden