DIY自已制作曲面感光元件的针孔相机.docx

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DIY自已制作曲面感光元件的针孔相机

DIY自已制作曲面感光元件的针孔相机

我们曾介绍不少自制针孔相机，而通常都是使用已经提供好的纸模来制作。

而来自加拿大的摄影师MattBechberger，则分享了一个非常完整的针孔相机制作指引，包括了数学上及物理学上的讲解，相机通过弯曲胶卷曝光的办法，令胶卷可以均匀曝光，极大地消除了画面的暗角！

很好玩哦~。

如果你也想自制一台如此认真的针孔相机，可以来参考参考！

基础概念

数学计算

相机制作

曝光计算

倒易律失效

检验相机成果

基础概念

基础概念

　　针孔相机其实是最原始的相机，光线在物体身上反射出来，然后透过相机上的小孔，聚焦于相机内的底片上，而任何可以遮挡着针孔的东西都可成为快门，手动控制曝光时间。

就是这么简单。

数学计算：

制作方面，首先你要制造出一个好的针孔，在互联网上都可以买得到，又或你能够自制一个。

建议材料是一般的铝罐皮，越薄越好。

然后使用小锤及针，轻轻地戳一个洞，在戳的时候最后在底先垫一块橡皮擦，以防止变形。

完成后再用砂纸把铝片磨平，并且用显微镜或平板素描器之类（如果有），去检视针孔的圆度及质素。

如果你选用一些硬质金属，则可能要特地使用电钻之类了。

　　然后你要找出针孔的直径，知道后就可以计算出所需焦距﹐也就是针孔与底片之间的距离。

　　算式如下︰焦距=（针孔直径/0.03679）^2

　　例如针孔0.3mm 

　　焦距=（0.3mm/0.03679）^2=66.49mm

　　接下来要计算的就是「视角」（viewingangle），即是光线进入的最大角度，这取决于针孔的直径与物料的厚度。

这个需要动用直角三角形的公式，要用上计数机。

d就是针孔直径，而t就是物料厚度，简化版公式如下︰

　　视角=tan^-1（（d/2）/（t/2））x2

例如︰

　　视角=tan^-1（（0.3/2）/（0.0762/2））x2=75.74x2=151.5度

　　视角的重要性，在于让你判断光线能否恰当覆盖到底片，如果覆盖不足的话，就会出现黑角及黑边。

例如上图般，底片的对角线不应长于成像圈的直径。

而成像圈的直径算式如下︰

　　成像圈直径（mm）=2x焦距xtan（（视角）/2）

例如︰

　　成像圈直径（mm）=2x66.49xtan（151.5/2）=523.61mm

　　在这个例子里，成像圈非常大，所以配合弧面底片的话，就可以在120底片上拍出17cmx6cm的超广角影像。

相机制作：

完成了数学计算后，就到物理上的实践。

弧面底片的就可以让整块底片都与针孔保持相等距离，从而得到均匀曝光。

　　相机材料方面没太大限制，最重要是能够阻止光线进入。

　　卷动底片方面，则要使用如下图的扁状金属条+结他旋钮的东西，两边各一个，以松开底片及收紧底片之用。

　　快门方面，丰俭由人，你可以像作者一样，自制一个以弹簧及快门线控制的快门。

　　在相机背后需要钻一个小孔，以确定底片的使用量，最好在相机内部涂上黑漆，以消除任何杂散光。

曝光计算

曝光计算：

　　接下来要计算的是光圈值，这个会影响你所需要的曝光时间。

算式如下︰

　　光圈值=焦距/针孔直径

例如︰

　　光圈值=焦距/针孔直径　=66.49mm/0.3mm　=221

　　这个世界恐怕没有甚么相机或测光表有f/221，所以我们要做下一步计算。

　　根据「标准全级光圈值尺度」，每一级光圈值之间，光线量是减半，亦即是光圈的面积也是每级减半。

数字如下︰1.4，2，2.8，5.6，8，11，16，22，32，44，64，88，128，176，256，352。

但是超过f/22的测光表是不存在的，因此我们可以透过计算自行找出倍数。

　　不过放心，一般的针孔摄影不是精准的科学，所以也不需要精确的数学。

在这情况下f/221大概接近f/256，就当作f/256可以了。

相比起f/16即是有8级的差异，也就是说f/16的光量是f/256的2^8倍，也就是256倍。

　　因此你可以透过测光表之类，以相同的ISO值但用f/16作测量，得快门值后再乘以256倍，就是所需的曝光时间了。

例如我们测出要曝光1秒，那么在此针孔相机上则要曝光256秒。

倒易率失效：

直至现时为止，所有东西都很直接很数学，但是在摄影上来说，还有一样东西称为「倒易律」。

简单说就是在同一感光物料上，曝光时间与曝光量是成正比例上升的，曝光时间两倍，则曝光量也有两倍。

但在实际拍摄上，当曝光时间超过一定秒数，就会出现「倒易律失效」，两者不再成正比例，如果想得到正确曝光，则需要额外曝光时间。

　　下图就是额外曝光简表，很有用，留着它︰

　　就用256秒曝光为例，因为倒易律失效，所以要用上4倍曝光时间，即是1024秒，由4分钟增至17分钟，差异当然很大，而且要在曝光环境良好稳定的情况下才是这样。

不过放心，其实就算少几分钟也不会很差的，摄影师就曾试过仅用了应有曝光时间的1/8来拍摄，结果也不错。

　　最后提一提，由于针孔摄影往往需要很长曝光时间，所以使用脚架，或放置在稳定的平台上拍摄是很重要的。

检验相机成果：

接下来让我们看看曲面感光拍出来的效果吧~。