>>Лабораторная работа № 9. Изготовление простейшего оптического устройства

Тема

Цель работы : разобраться в принципе дейс­твия камеры-обскуры , изготовить камеру-обскуру и получить с ее помощью изображение светящегося объекта.

Оборудование : картонная коробка, полупро­зрачная бумага (пергамент, калька), канцелярс­кая кнопка, клей, ножницы, свеча (одна на класс).

Теоретические сведения

Камера-обскура (или, как ее иногда называют, пинхол-камера) - одно из простейших оптических устройств”.

Схема действия этого устройства найдена в роботах древнегреческого фило­софа Аристотеля (IV в. до н. э.), а также китайского философа Mo Ти (V в. до н. э.). Камеру-обскуру считают предшественницей современного фотоаппарата .

Камера-обскура представляет собой сундучок, в одной из стенок ко­торого имеется небольшое отверстие, а на противоположной стенке - полупрозрачный экран.

Камера-обскура - от лат. camera - комната, obscura - темная. В современных музеях науки камера-обскура представляет собой комнату, куда могут заходить зрители. Пин­хол-камера - от англ. pinhole camera - камера с отверстием.

Стенку с отверстием называют передней, так как именно ее поворачивают к рассматриваемому объекту. Стенка с экраном, на котором получается изображение объекта, называется задней.

Действие камеры-обскуры основывается на законе прямолинейного распространения света.

На рис. I вы видите объект AB и его изображение A 1 B 1 , полученное на экране камеры-обскуры К. От каждой точки объекта AB через отверстие О проходит узкий пучок света (чтобы не перегружать рисунок, показаны световые пучки, которые идут только от крайних точек объекта, - А и В).

Каждый из этих пучков создает на экране светлое пятнышко, форма кото­рого совпадает с формой отверстия. Такие пятнышки, накладываясь одно на другое, образуют на экране картину, воссоздающую контуры и детали объекта. Эту картину называют оптическим изображением объекта.

Необходимо указать, что на четкость полученного изображения влияет размер отверстия в передней стенке камеры. Максимальной четкости изображения удается достичь, когда каждая точка изображается опять-таки в виде точки. То есть чем меньшего размера пятнышки получаются на эк­ране, тем более резким будет изображение объекта.

Указания к работе

• Подготовка к эксперименту

Прежде чем начать изготовление камеры -обскуры, приготовьте необ­ходимые материалы: картонную коробку (например из-под чая или сока), полупрозрачную бумагу (кальку или пергамент), клей, ножницы, канцеляр­скую кнопку.

• Эксперимент

1. Возьмите картонную коробку и вырежьте в одной из ее стенок небольшое окошко для экрана (рис. 2).

2. Закончите изготовление задней стенки камеры-обскуры, заклеив окошко калькой (рис. 3).

3. На противоположной стенке коробки с помощью канцелярской кнопки сделайте отверстие диаметром приблизительно I мм (рис. 4). Простейшая камера-обскура готова!

4. В затемненном помещении наведите камеру на зажженную свечу и полу­чите изображение пламени на экране.

5. Рассмотрите изображение. Обратите внимание на то, каким является это изображение: прямым или перевернутым, увеличенным или уменьшен­ным, четким или размытым.

6. Опишите полученное изображение.

• Анализ результатов эксперимента

Сделайте вывод, в котором укажите название изготовленного вами опти­ческого устройства, а также то, в чем заключается принцип действия этого устройства, на каком законе оптики этот принцип действия основывается.

• Дополнительное задание

1. Исследуйте, как влияет размер отверстия в передней стенке камеры-об­скуры на качество изображения.

Для этого:

а) расширьте входное отверстие камеры до 15 мм;
б) подготовьте отдельные листы картона с отверстиями 3 мм, 5 мм и 10 мм;
в) поочередно приставляя к передней стенке камеры листы картона с от­верстиями разного диаметра , наблюдайте за четкостью изображения.

Сделайте вывод, проиллюстрировав его пояснительным рисунком.

2. Усовершенствуйте свой прибор так, чтобы экран можно было передви­гать, приближая или отдаляя его от отверстия. Для этого воспользуйтесь такой же или большей по размеру коробкой.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. - X.: Издательство «Ранок», 2007. - 192 с.: ил.

Содержание урока конспект урока и опорный каркас презентация урока интерактивные технологии акселеративные методы обучения Практика тесты, тестирование онлайн задачи и упражнения домашние задания практикумы и тренинги вопросы для дискуссий в классе Иллюстрации видео- и аудиоматериалы фотографии, картинки графики, таблицы, схемы комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты Дополнения рефераты шпаргалки фишки для любознательных статьи (МАН) литература основная и дополнительная словарь терминов Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике замена устаревших знаний новыми Только для учителей календарные планы учебные программы методические рекомендации

(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.

с помощью этой простой камеры можно создавать необычные картины в интерьеры хоть каждый день. в цитатник утащила . сразу захотелось сделать дома так же. полезла искать - что же это за камера и, оказывается, ее очень просто сделать

Фотография — это, в общем-то, чудо. Искусство, которое создается с помощью технических средств. И эти технические средства (фотоаппараты) могут быть фантастически простыми. В этой статье мы расскажем, как сделать камеру обскуру (пинхол) подручных средств — спичечного коробка или консервной банки.

Не надо смеяться — такие камеры дают очень интересные снимки, несмотря на свою примитивность. Но примитивное — не значит плохое, ведь росписи древних людей и скульптуры великого Пабло Пикассо тоже делались при помощи подручных средств, и их художественная ценность не оспаривается, наверное, никем. Конечно, снимать на пинхол — это развлечение на любителя. Но любое искусство обычно начинается именно там, где действует любитель — то есть человек, которому искренне нравится то, что он делает.

Итак, что представляет собой камера-обскура, и как ее можно сделать? Ее главное отличие от других фотоаппаратов — отсутствие линз. Роль объектива в пинхоле играет дырочка с идеально ровными краями, просверленная или проколотая в корпусе камеры. В некоторых вариантах этих камер может использоваться пленка. В других — фотобумага. Наиболее распространена пинхол-камера из спичечного коробка, к которому приделываются подающая и приемная кассеты для пленки. Расскажем по порядку о том, как их изготовить.

Как сделать камеру-обскуру: вариант №1

В донце коробки прорезается отверстие 36x24 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.

И, наконец, последний этап — на коробок наклеивается кусочек фольги с проколотым иглой крошечным отверстием, которое должно расположиться по центру прорезанного в крышке отверстия 36x24 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.

Как сделать камеру-обскуру: вариант №2

Второй вариант камеры-обскуры, о котором мы здесь расскажем, очень прост. Для его создания нужны всего-навсего картон, ножницы и клей. Лучше, чтобы картон, из которого собирается коробка камеры, был черным хотя бы с одной стороны. Зачем это нужно? Черный цвет максимально нейтрализует любые внутренние отражения. Внутренности обычной фотокамеры традиционно черные по той же причине.

Если материалом для ваших экспериментов служит готовая коробка, ее стоит покрасить изнутри черной краской, точно так же, как и в первом варианте пинхола, о котором мы вам здесь уже рассказали. Уже собранное изделие тщательно проклеивается черной лентой, чтобы предотвратить попадание на пленку коварных солнечных лучей, которые могут засветить ее.

Для изготовления коробки нам понадобятся три картонных прямоугольника 10x12,5 см, два прямоугольника 12,5x12,5 см, один — 12,5x15 см, две полоски 2,5x12,5 см и две — 2,5x10 см.

1. Сначала изготавливаем вынимаемый задник камеры. Он собирается из прямоугольника 12,5x15 см и полоски 2,5 см. Посередине прямоугольника рисуем прямоугольник 10x12,5 см. Используем готовый шаблон. Вдоль нарисованных линий кладем полоску 2.5 см и скрепляем небольшими кусочками ленты. Проверяем внутренний размер. Он должен составлять 10x12,5 см. Это необходимо, чтобы свободно входила пленка. Стыки надо качественно проклеить черной лентой.
2. Делаем коробку камеры. Переднюю часть камеры кладем черной стороной вверх. Вплотную укладываем два прямоугольника 12,5x12,5 см и два прямоугольника 10x12,5 см. Склеиваем их лентой. Потом собираем коробку и вкладываем задник внутрь. Коробка скрепляется вокруг резиновой лентой. Это дает плотное вхождение задника в коробку. Несколькими кусочками ленты надо прихватить коробку, чтобы обеспечить ее качественное проклеивание. Все углы хорошенько проклеиваются той же лентой.
3. Сверлим отверстие. Берется небольшой квадратный кусочек металла (бронзы, алюминия, можно из другого тонкого металла), кладется на деревянную или картонную подложку. В резинку карандаша вставляется гвоздик и постепенно просверливается отверстие. Одна маленькая хитрость — карандаш следует держать вертикально. Если отверстие будет неровным, это скажется на качестве картинки.
4. Соединяем квадратик с отверстие. Лентой прикрепляем кусочек металла с отверстием к коробке нашей камеры. Для затвора приклеиваем кусочек ленты за один конец. Она в опущенном состоянии будет закрывать отверстие и выполнять функцию затвора. Вот и все, пинхол-камера готова делать волшебные снимки.
   

Успехов! - это

После прочтения ряда статей о пинхолах (оно же , оно же ), у меня возникло желание сделать что-то такое. Желание это зрело долго, но таки созрело и я принялся мастерить камеру.

Мастерить решил из картона, т.к. это наиболее доступный материал, да и возни с ним меньше, чем с деревом. Конструкцию продумывал по ходу создания, так что недочеты приходилось исправлять по мере их обнаружения. Отверстие в жестянке проделал самой обыкновенной булавкой - взял самую тонкую, какая нашлась дома, и проколол. Никаких измерений диаметра и всяких шлифовок жестянки не делал. В результате получилась камера с фокусным расстоянием ~30 мм и диафрагмой ~f/130 - под эти параметры на сайте была сгенерирована таблица выдержек.

Вид спереди: затвор закрыт. Роль затвора выполняет непрокрашенная с одной стороны картонка. Карандаш используется для перемотки пленки.

Вид спереди: затвор открыт.

Вид сзади.

Рабочая часть камеры: катушка пленки вставляется в правый отсек, хвостик пленки приклеевается скотчем к карандашу, посередине окошко размером 36 х 24 мм (приблизительно).

Рабочая часть камеры - вид сверху: дырка справа предназначена для выступающей части катушки.

Камера в разобранном состоянии.

Не то чтобы в наше время была проблема в том, чтобы приобрести фотоаппарат. Скорее наоброт - такая возможность есть почти у каждого. Многие довольствуются камерами в телефонах, многие тратят кучу денег на полупрофессиональные или профессиональные фотоаппараты, и мнооооогие увлекаются ломографией, которая не только модная, но и доступная.

Поэтому, конечно, самодельная камера - это не вынужденная мера, а интересный эксперимент и (что, как мне кажется, еще более важно) возможность сделать что-то своими руками и увидеть поражающий воображение результат своего труда.

Для того, чтобы изготовить камеру-обскуру, необходимо следовать указаниям:

1. Возьмите любой контейнер/коробку/жестяную банку или, как на иллюстрации, баночку из-под пленки, тонкую иглу, кусочек фольги, изоленту (черный скотч) и черно-белую (!) фотобумагу (например KODAK Professional Polymax II RC) или слайдовую пленку (например Kodak Ektachrome E100 GX).

2. Ножницами вырежьте дырку посередине коробочки.

3. Получившаяся дырка намного больше отверстия пинхола.

4. Вырежьте кусочек фольги, который полностью (и с запасом) закроет дыру.

5. Посередине куска фольги проделайте минимальное отверстие острием тонкой иглы.

6. Поверхность фольги должна быть гладкой, поэтому удалите все неровности наждачной бумагой.

Чем меньше диаметр дырочки, тем лучше получится снимок.

7. Чтобы избежать отражений света внутри контейнера, его и фольгу с внутренней стороны нужно покрасить матовой черной краской.

8. Скотчем приклеить к контейнеру фольгу.

9. Заклейте отверстие кусочком скотча, чтобы предохранить от преждевременного проникновения света.

10. В темной комнате (!) вставьте в контейнер фотобумагу так, чтобы она не закрыла собой пинхол.

11. Если все отверстия надежно закрыты, камера готова к работе!

В этом уроке мы покажем вам, как сделать "камеру-обскура", используя очень простой метод. Нам понадобится лишь защитная крышка от фотокамеры, но не та, что от объектива, а которая закрывает байонет камеры.

Во многих приложениях есть такой эффект, который имитирует эту камеру. Эти эффекты достаточно часто используют. Тем не менее, нет такого эффекта, который бы точно повторил снимок сделанный камерой- обскурой, поэтому, мы собираемся показать вам, как сделать камеру дома из своей зеркалки.

Нам понадобится только защитная крышка от тела фотоаппарата, кусок стенки от алюминиевой банки, игла или булавка, ножницы, немного тёмной изоленты, мелкая наждачная бумага и дрель.

Результат, конечно, не будет совершенным: расстояние между крышкой и матрицей на большинстве зеркальных фотокамер не очень подходит для получения нужного нам эффекта, и исправить эту проблему не так просто. Но если вы не сильно обращаете внимание на импрессионистическое отсутствие фокусировки, то вам будет забавно делать такие снимки.

Как сделать камеру обскура, шаг за шагом.

1. Делаем отверстие в центре защитной крышки.

Оно должно быть примерно 5 мм. Лучше всего использовать для этого 5ти миллиметровое сверло. Убедитесь что крышка, в момент сверления, снята с фотоаппарата! Затем обязательно срежьте торчащую на отверстии стружку и обработайте наждачной бумагой. Это надо сделать для того, чтобы эти кусочки не попали внутрь камеры или ещё хуже на матрицу.

2. Микро прокол.

Теперь берём кусочек алюминиевой банки, или фольги и прокалываем, иглой №7, в центре отверстие. Теперь обрабатываем наждачной бумагой, чтобы всё было гладко и красиво. С помощью изоленты, крепим фольгу к крышке так, чтоб центры всех отверстий совпали.

3. Снимаем.

Крошечная диафрагма, которая у нас получилась, говорит нам, что выдержка должна быть длинной, а значит, нам понадобится штатив. Пользоваться придётся только ручными настройками, а на дисплее включить гистограмму, для определения правильной экспозиции и композиции. Попробуйте поэкспериментировать со вспышкой для дополнительного освещения.

Как научиться фотографировать с НУЛЯ?. Научитесь "выжимать" из своей фотокамеры ВСЕ!!! "Цифровая "Зеркалка" для новичка, или как делать отличные фотографии. Уровень I

Полезные инструменты