Якщо раз на рік і палиця стріляє, то і порожня коробка може перетворитися на фотоапарат. І це зовсім не метафора. Причому, не важливий розмір: підійде все від порожнього сірникового коробка до коробки з під холодильника. Перед вами черговий доказ того, наскільки фізика може бути простою, витонченою і виразною. «TechInsider» відібрала найцікавіше про незвичайний апарат, створений зі сміття і науки.
Стеноп сьогодні все частіше називають пінхолом, але є й інша назва - лох-камера. Ні, це не те, про що ви подумали, в перекладі з німецької Loch означає «отвір». В його основі принцип камери-обскури. Все до біса просто: це світлонепроникний ящик з невеликим отвором в одній зі стінок і екраном (матовим склом, тонким білим папером або фотоплівкою) на протилежній стіні. Промені світла, відображені від об'єктів, проходячи крізь отвір, створюють перевернуте зображення на екрані. Обскурою може бути що завгодно - від сірникового коробка до цілого будинку. З латинського camera obscura так і перекладається - «темна кімната».
Так-так, це теж камера-обскура. Розміщена в приміщенні водонапірної вежі в місті Мюльхайм-на-Рурі, Німеччина, спорудженої в 1904 році на території залізничного ремонтного підприємства. Все обладнання було поставлено німецькою компанією Carl Zeiss AG. Вартість проекту 250 000 євро
При своїй простоті стеноп має ряд нюансів. Перш за все, сам отвір - для кишенькових пристроїв він може варіюватися в межах від 0,2 до 1 міліметра. Вся справа в тому, що якщо отвір буде меншим, то ефект дифракції (перевідображення світлових променів від стінок отвору) призведе до втрати різкості зображення. Занадто великий отвір пересвітить фотоелемент. Оптимальний діаметр отвору обчислюється за формулою Джона Вільяма Стретта, більше відомого як лорд Рейлі:
D = K * √F * λ
Де D - діаметр отвору, K - коефіцієнт = 1,9, F - відстань від фотоматеріалу до отвору, ^ - довжина хвилі світла (0,00055).
Класичний пінхол: картон, пара гумок, трохи клею, фольги і чорної ізоленти
Як такої фокусної відстані у стінопа немає: як не наближай (віддаляй) фотоматеріал, на ньому все одно буде формуватися різке зображення. Змінюється тільки кут зору: чим ближче отвір до світлочутливого елемента, тим ширший кут. Причому, якщо діаметр отвору і відстань до нього підібрані правильно, то глибина різкості буде безмежною. При цьому важлива відмінність стінопа від класичного фотоапарата в ортоскопічності зображення: навіть на максимально можливих широких кутах зображення начисто позбавлене спотворень. Тобто, прямі лінії залишаються прямими, форма і пропорції зберігаються в точності. Дисторсія також прагне до нуля - коефіцієнт лінійного збільшення не змінюється в міру видалення відображуваних предметів від оптичної вісі.
Схематичний принцип побудови зображення в камері-обскурі
Стеноп можна зробити самому. Малий отвір, що виконує роль об'єктива, зазвичай абсолютно антинауково проколюється швейною голкою у фользі або тонкій алюмінієвій (латунній) пластині, щоб уникнути ефекту дифракції. Потім пластина закріплюється зсередини коробки, перекриваючи отвір більшого діаметру. Як затвора може використовуватися звичайний шматок картону. На протилежному боці фіксується фотоплівка. Стеноп можна зробити з будь-якого фотоапарата зі змінною оптикою, хоч цифрового, хоч плівкового. Зверлимо в заглушці для «тушки» спочатку великий отвір, закриваємо його фольгою, яку потім все також антинауково і гранично акуратно протикаємо голкою. Вуаля.
Фабричний плівковий стеноп. Зверніть увагу на значення діафрагми
Стеноп не терпить поспіху. При такому малому отворі освітленість фотоматеріалу вкрай низька, а в перекладі на звичні параметри діафрагмінне число обчислюється не одиницями і навіть не десятками, а сотнями. При такій затиснутій «дірці» витримка навіть у сонячний день і при значенні світлочутливості 100 ISO дорівнює кільком секундам, чого вже говорити про більш темні умови, коли витримка дорівнює вже кільком годинам.
Пінхол-фото відрізняє особлива атмосфера
Стеноп також може використовуватися для зйомки подвійних зображень, якщо в передній стінці зробити кілька отворів, або для отримання фотографій з циліндричними або сферичними перспективними спотвореннями, якщо вигнути площину з фотоматеріалом. Словом, у невигадливого на вид пристрою безмежні художні можливості. А по суті банальне сміття: картонна коробка з діркою.