カメラのしくみ「ピンホールカメラ」

2010年3月3日 2010年3月3日 asai

asai

そろそろ露出ネタは尽きてきた。
だれかのブログか何かで、「しくみを理解していないと、使いこなすことはできない」といた文書をみかけた。そのとおりだと思う。技術者という仕事柄、ものごとのの原理をちゃんと理解しないと、なんとも納得がいかないし、そういう風に鍛えられている。
しくみを理解する上では、「やってみる」ことが重要。本を読んでみただけでは、浅い知識にしかならない。それにすぐに忘れてしまう。やってみて、経験したことは、それなりに忘れないし、より深く理解できる。念のため、ことわっておくが、本を読んでも無駄、といっているわけではない。
このブログのように、試してみたことを整理して文書にまとめたら、より深く理解できるんじゃないかな。おっと自画自賛になってしまった。
ということで、基本に戻って理解を深めることにしよう。
そもそも、写真はどういうしくみで紙に写るのか。
ピンホールカメラ
小学校の理科の実験で、部屋を暗くして、南側の窓に小さな穴を開けて...という実験をしたことがないだろうか。うまくすると、穴の反対側の壁に表の様子がうっすら写る。しかもさかさまに。
実験する日が晴れてないとだめだし、小さな穴以外から、部屋の中に入ってくる光をなるべく遮断しないとうまくいかない。
私の記憶では、実験はうまくいかなかった。先生が何かを間違えたのか、条件が悪かったのか。
理科の実験では「光はまっすぐ進む」ということを教えるためのもので、カメラの原理もこれと同じです、と教えられる。
確かに、カメラの中は外からの光が遮断されている。レンズから外の光が入ってくるが、フィルムの前にシャッターがあり、普段は光が入ってこない。シャッターを切ると、光が入ってくるようになる。暗室の状態と同じである。
一眼レフのカメラの蓋に小さな穴を開けることで、ピンホールカメラの実験をすることができる。話は簡単で、カメラ本体の蓋。レンズの蓋ではなくて、本体の方。これに小さな穴を開ける。で蓋をした状態で、シャッターを切ると、あら不思議、ちゃんと撮影できる...ようなのである。
これは、実験せねば、と思ったが、蓋の真ん中に正確に穴、それも小さな穴を開けなけらばならない。それに、光量が足りないからシャッター速度を「おそーく」しないと露出不足になってしまう。となると、三脚やリモコンが必要になってくる。
お手軽にはいかない。あきらめるか。
しかしである。ここであきらめては面白くない。
実は、ピンホールカメラはそんなに難しくない。小さい穴を開けた紙があれば、けっこう簡単に実験できてしまう。
白い紙と光をあまり通さないような厚手の紙を用意してもらいたい。アルミホイルでもいいかも。
実験は夜にやった方がいい。白い紙は、蛍光灯の下の机やテーブルに置いて欲しい。厚手の紙にシャーペンの先っちょかなにかで、小さな穴を開ける。
穴を開けた紙を、白い紙の上、5cmくらいのところに持っていく。当然、影ができる。穴の開いた部分だけ光が通過する。なので、白い紙の上にも穴のところだけが明るくなるはず。
穴の開いた紙を上下に移動してみよう。明るい部分もそれにつれて、大きくなったり、小さくなったりする。ちょうどいいところにすると、丸じゃなくて、何か形が見えてこないだろうか。
蛍光灯がどんな形かにもよるが、丸いやつなら、丸い感じで、細長いやつは細長い感じに。おもしろいのは、紙を移動することが、なにやらピント合わせしているようでもある。
ガムテープ-1
もっとよくみえるように、こんなものを作ってみた。

名付けて「ガムテープ-1」。
段ボールの箱に小さい穴をあけた。大きさを少し変えて、3つの穴を開けている。白い普通のA4の紙をくるっと巻いている。
これを蛍光灯のあたる机の上に置いて、中を覗いてみる。

蛍光灯っぽいものが写っているのがわかるだろうか。
たのしくなってきた。悪ノリして作ってしまった。改良型「ガムテープ-2」一眼レフ用の交換レンズを上にのせることが可能。
で、のっけてみた。

けっこう、笑える。しかし、レンズにごみが付くので、お薦めはできない。自己責任でやってもらいたい。
中を覗くと、「ガムテープ-1」のときよりちゃんと写っている(絞りを開ければ)。ピントを合わせることもできる。のせたのが標準ズームなので、ズームもできる。ってあたりまえか。

絞りはレンズのレバーを操作しないと開けられない。片手で開けながら、片手で写真を撮るのが困難であったがなんとかできた。
レンズの装着面とフィルム面の距離をちゃんと測って、作ったらもっとよかったかも。単なる紙をトレーシングペーパーにして、裏からみてみる、という方法もありそう。
後から気付いたが、簡単に逆向きに装着できる。もう少し遊べそうである。肝心なカメラのしくみを解説していないことにも気付いた。しくみについてはまた、今度ということで。
次回は、カメラのしくみ「レンズ」>>