핀홀 카메라의 구멍이 보통 원형 인 이유는 무엇입니까?

핀홀 카메라와 카메라 가려 짐의 경우 구멍이 일반적으로 둥글다는 것을 알고 있습니다 (원형). 그러나 나는 구멍의 모양과 이미지의 형성 사이의 연관성을 보지 못했습니다.

optics pinhole-cameras

구멍이 항상 원형이라고 생각하는 이유는 무엇입니까? 원형 구멍에는 몇 가지 장점이 있지만 사람들은 생각할 수있는 모든 모양의 구멍이있는 핀홀 카메라를 만듭니다.

— Aram Hăvărneanu

나는 알루미늄 호일에 바늘로 구멍을

— 뚫어서

이것은 잘못된 전제를 기반으로합니다. 둥근 핀홀은 의심 할 여지없이 (일반적으로) 가장 일반적인 핀홀 카메라는 여러 가지 다른 모양으로 제작되었습니다. 수년 전에 별 모양의 구멍이있는 핀홀 카메라를 만들었 기 때문에 초점이 맞지 않은 부분에서 별 모양이 나타납니다. .

— Jerry Coffin

원형은 기존 드릴링에서 주요지지 구멍 유형입니다. 회로 보드 작업을위한 작은 직경의 드릴 비트는 둥근 구멍을 만듭니다.

— Kaz

나는 항상 질문을 정확하고 흥미롭게 만들기 위해 썼습니다. 나는 설명에서 "구멍은 보통 둥글다." Btw 공유해 주셔서 감사합니다 :)

— Gabriele Scarlatti

답변:

Wikipedia의 Pinhole 카메라 기사에서

최고의 핀홀은 완벽하게 둥글며 ( 불규칙성이 높은 차수 회절 효과를 유발하므로 ) 매우 얇은 재료입니다. 산업적으로 생산 된 핀홀은 레이저 에칭의 이점이 있지만, 취미 인은 여전히 사진 작업을 위해 충분히 높은 품질의 핀홀을 생성 할 수 있습니다.

있다 핀홀 이론적 최적 크기 개구. 기하학적 관점에서 볼 때 핀홀 조리개가 작을수록 생성 된 이미지가 더 선명 해집니다. 이 크기보다 작 으면 이미지 선명도가 회절 제한 됩니다. 조리개 벽과 상호 작용하는 빛의 파동 같은 행동은 자체 간섭 패턴을 생성하고 회절 제한 조리개 크기 (또는 그 이상)에서 이미지 선명도를 지배합니다.

원은 곡률이 일정한 유일한 모양입니다. 다른 모양은 원보다 곡선이 좁거나 가장자리가 더 좁습니다. 최소 곡률과 가장자리 거리를 엄격하게 유지하지만 어느 쪽도 일정하지 않으면 정의에 따라 필요한 것보다 큰 모양의 일부가 있습니다. 따라서, 원은 회절 한계로 인해 개구 크기에 대한 하한을 더 작은 개구 (이미지 선명도 목적을 위해)에 대한 요구의 균형을 맞추기위한 최적의 형상이다.

— 스콧
소스

부수적으로, Wikipediea 기사는 "최상의 핀홀은 완벽하게 둥글다 (불규칙성이 고차 회절 효과를 유발하기 때문에)"고 말합니다 . 그러나 때때로 원형 조리개의 하위 차수 회절 패턴보다 더 높은 차수의 회절이 바람직하다 (예를 들어, 덜 명확하거나 최대 및 최소가 덜 뚜렷하기 때문에). 이러한 이유로 특정 광학 응용 분야에서는 톱니 모양의 조리개를 사용합니다.

— Emil

@Emil 핀홀 응용을위한 톱니 모양의 조리개에 대해 들어 본 적이 없지만 X-ray 및 감마선 이미징을위한 코딩 된 조리개 를 보았습니다 . 그러나 여러 개의 조리개가 여러 개의 오버레이 된 이미지를 생성하기 때문에 코딩 된 조리개 카메라에는 사용 가능한 이미지를 재구성하기위한 계산 알고리즘이 필요합니다. 종이 필름과 같은 매체의 사진 이미징에는 적합하지 않습니다.

— scottbb

핀홀 (또는 핀홀 카메라)을 생산하는 산업은 무엇입니까?

— martineau

@martineau 코드 식 조리개 카메라는 모든 우주 망원경으로 고 에너지 방사선 (x-- 선 및 감마선)을 관찰합니다. 이러한 파장의 경우 렌즈 또는 거울이 잘 작동하지 않습니다. 코드 식 조리개 카메라는 기술적으로 핀홀이지만, 라이트 플라이어가 현대 항공기와 거의 비슷한 종이 필름이있는 핀홀 박스 카메라와 비슷합니다.

— scottbb

대부분의 핀홀 바디 캡이 거친 이미지 품질을 갖는 이유는 재료가 너무 두껍고 핀홀이 너무 커서 노출 시간이 핸드 홀드에 너무 길지 않기 때문입니다. 금속판이있는 양질의 핀홀 카메라와 양날 나이프 블레이드와 같이 가장자리가있는 핀홀은 고품질 이미지를 반환 할 수 있습니다. alternativephotography.com/…

— Michael C

핀홀은 카메라 후면 벽에 작은 이미지 서클을 투사 (투영)합니다. 또한이 이미지를 필름이나 종이에 복제하거나 디지털화 할 수 있도록 감광성 소재를 배치하는 장소이기도합니다. 이미지가 선명하게 나타나려면 이미지 원이 너무 작아야 인식 할 수있는 모양이없는 점으로 나타납니다. 기준 : 직경 ½ mm, 판독 거리 14 – 16 인치 (355-400mm).

이제 핀 홀로 캐스트 된 이미지는 미약합니다. 이미지 밝기를 얻기 위해 핀홀을 확대하려는 유혹을받습니다. 핀홀을 확대하면 이미지 원이 커지고 이미지의 선명도가 떨어집니다.

마찬가지로 핀홀 직경을 줄이면 추가적인 시력을 얻을 수 있습니다. 핀홀이 줄어들면 이미지가 어두워지고 어느 정도의 시력이 확보됩니다. 머지 않아 회절과 간섭의 쌍둥이 악마들이 피해를 입습니다. 회절은 가장자리 효과이며 날카로운 가장자리를 만나는 광선은 갑자기 멈추지 않으며 장애물의 경계 (핀홀 테두리) 근처에 장애물이없는 광선으로 피가 흘립니다. 경계 가장자리에서도 간섭이 발생했습니다. 이것은 광선의 무효화와 강화입니다. 이 두 가지 현상은 핀홀이 압축 될 때 시력 손실을 공동으로 담당합니다.

이 쌍둥이 악마에 직면하여 핀 홀의 해안선이 가능한 한 짧은 것이 가장 좋습니다. 이것은 규칙적이고 가능한 한 압축 된 기하학적 인물입니다. 즉, 원형 조리개입니다.

렌즈가 핀홀을 대체하여 시력을 얻는 것을 추가하겠습니다. 대부분의 경우 그들이 구경하는 조리개는 위와 같은 이유로 원입니다. 그러나 현대에는 초점이 맞지 않는 배경이 매력적입니다. 그들은 일부 유형의 인물 사진에서 특히 가치있는 부드러운 버터 모양을 추가합니다. 사진의 전문 용어 에서이 효과는 bokeh (이 효과에 대한 일본어 단어)입니다. 렌즈 조리개 모양이 5면 또는 6면으로 바뀌거나 뾰족한 부속물이 있으면 보케가 높아지고 일부는 매우 비슷합니다.

— 앨런 마커스
소스

실제로, 사람들은 원형 조리개로 생성 된 보케를 선호하는 것 같습니다. 그래서 요즘 훨씬 더 좋은 햇볕을 만들어내는 직선 블레이드 (또는 "잘못된 길"로 구부러진 블레이드)가있는 렌즈를 찾기가 매우 어렵습니다. 보케에 대해 약간 신경 쓰지 않지만 좋은 햇볕을 원하는 사람은 매우 실망 스럽습니다.

— Aram Hăvărneanu

우선, 나는 실용적입니다. 다음은 선명 도구의 예입니다.