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针孔相机
#DIY
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小孔成像的原理,想必大家都懂。运用小孔成像原理制作的针孔相机,也不是什么新鲜玩意儿,相反,他正是照相机的始祖。如果你已经厌倦光圈快门感光度井字构图blablabla的常规的拍摄技法,或者空有一脑袋的想法却没有给力的设备,那么针孔相机是个不错的思路。 整部相机的成本只有不到20元人民币!

爱摄影的穷人们的福音啊!

针孔相机可谓是相机界的“单细胞生物”,核心部分就是一个针孔一个暗箱和一块感光材料。不过呢,为了尽最大可能的保证拍摄效果和操作便捷,我把一台完整版(而不是极简版)照相机应有的部分设计进去了。为了炫技,我甚至还做了一个可以伸缩的皮腔,同时有3个与不同焦段相适应的不同大小的小孔,初步实现了“变焦”操作。

DIYer:Greeny
制作时间:2天
制作难度:★★☆☆☆
GEEK指数:★★★☆☆


1   工具和材料

● 剪刀
● 固体胶
● 细砂纸(400目以上,用于打磨针孔)
● 直尺
● 针
● 铅笔
● 放大镜(显微镜更佳,用于观察针孔)
● 蜡烛
● 黑胶布
● 打印机
● 游标卡尺
○ 打印纸
○ 厚卡纸
○ 可乐罐(用于制作针孔,黑皮的“可口零度”是个不错的选择)
○ 120胶卷轴
○ M3*50螺钉2个
○ M3螺母4个
○ 中性笔芯
○ 卫生纸筒

2   设计思路

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  • 用sketchup建立外观模型,中间是伸缩皮腔,左右两边是胶卷仓。
  • 这个设计使用120胶卷做感光材料,因为120胶卷有挡光的背纸和计数,可以省掉计数装置。
  • 理论上说,使用数码单反的机身也是可以的,不过那样实在不够草根范儿。

3   机身设计和制作

3.1   前面板

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  • 找好前板的正中开个1×1cm左右的孔,这是相机的“镜头轴线”,也就是针孔所在的位置。
  • 实际打印时我把图纸转成了黑底白线,这样能够尽最大可能的减少相机内的杂光。打印出来的图纸用固体胶平整的贴在瓦楞纸上。

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  • 这个是所谓的“镜头卡口”啦~遮光工作一定要做好做好啊!后图是放上针孔片的效果。

3.2   后盖

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  • 后盖要比主体略大一些才能保证盖上不漏光。

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  • 不要忘记在后盖上留出读数的片窗。标准的6×9cm画幅的片窗实在上部靠右15mm。为了避免可能的漏光读数窗可以用没曝光的底片做适当遮光。

3.3   机身主体

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  • 左右是胶片仓。120胶卷的直径约是25mm,所以我把胶卷仓设计成30mm边长(因为我用的单层的瓦楞纸厚度2mm左右。具体大小视你的卡纸厚度而定)。上下多留一些,可以做皮腔收起后的外前盖。

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  • 主体相对复杂些。

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  • 片窗位置要处理光滑,否则会造成过卷不流畅,甚至刮伤底片。

4   伸缩皮腔

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  • 把黑色卡纸折叠成风琴状,让折痕比较明显。

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  • 依次叠放黑卡纸、黑色遮光布和黑色人造革。

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  • 用皮革胶(或其他定型后比较软的胶水)将三层依次粘贴好。

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  • 重新将皮腔折叠起来。封口,备用。

5   过片机构

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  • 一台使用胶卷的相机当然要能过卷片才行。因为120胶卷背纸上标有数字,所以我们不需要设计135相机那种的传动和记数装置,需要的只是几个旋钮。
  • 用M3*50的螺钉穿过胶卷仓顶部,插入片轴,确认片轴在中心位置后上下各拧一个M3螺母固定。

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  • 右边的旋钮担任着卷片的重任,所以要在用速成钢在螺钉下面做一个...这个我也不知该叫什么...
  • 把中性笔芯剪成2个15mm的小段作为底部活动的片轴卡插在胶卷仓底部。

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  • 把用卷纸芯剪成如图两部分做为胶卷仓的内部支撑,这里我用黑色记号笔把卷纸芯涂成了黑色。

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  • 机身成品。

6   针孔部分

6.1   制作小孔

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  • 将可乐罐剪成2*2cm大小的方片,展平(小心不要划伤手)。找到中心点。
  • 把它平放在桌面上,用较钝的铅笔头垂直在有色的一面中间扎下去,然后反过来用细砂纸在突起处耐心、轻柔地磨平,要非常小心,均匀用力。
  • 磨到非常薄之后再平放在桌面上,用针垂直扎穿。注意只要针尖穿过几毫米即可,不要完全的穿过去,因为家用的缝衣针通常直径0.7mm左右,而我们这次要做的孔径是0.3/0.4/0.5mm。
  • 如果你有游标卡尺,这里有一个得到相对精确的孔径的方法,具体做法是先用游标卡尺测出针尖0.3/0.4/0.5mm所在的位置并标记,在扎铝片的时候讲针扎入到相应标记的深度。
  • 用放大镜或显微镜观察你的小孔,确保它非常的圆,且边缘平滑没有毛刺,否则成像质量会大受影响。

6.2   测试

  • 你可以先把小孔简单的固定在前面板上,然后把前面板固定在皮腔上,不要粘死,因为接下来还有可能需要调整。
  • 把皮腔伸缩到合适的长度,在皮腔后面放一张半透明的纸,针孔对准窗户,观察窗户在纸上所成的像。如果一切正常,你将得到一个明亮、清晰的倒像。
  • 如果成像不清晰,试着伸缩皮腔。如果在其他长度得到了清晰地像,说明你的针孔直径不对。如果无论如何调整都得不到实的像,那通常是因为你的小孔不够光滑或不够圆。总之,再去做几个吧。

7   组装

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  • 把做好的各个部分按照前面的设计图组装起来。
  • 这个相机有一点点设计缺陷,就是变焦的时候没有考虑固定,由于制作皮腔的材料有一定弹性,静置时可能会出现回缩的情况,因此在实际拍照的时候需要注意保持皮腔的稳定,比如用一本书压在相机上面或者找两根棍子支撑什么的。

8   试片

8.1   计算

根据光圈值可以计算曝光时间了。

焦距(mm) 孔径(mm) 光圈数(F/) 曝光时间(s)
50 0.28 177 77/154/308
70 0.33 209 102/203/406
120 0.44 274 154/308/615

表格中的孔径是相应焦距下的最佳孔径,我们取个近似值就好。曝光时间中中间的数字式计算出的标准曝光时间

  • 用不同孔径的孔分别曝光(别忘了记下每张的孔径和曝光参数),为了得到曝光正常的底片,可以进行包围曝光,也就是在你估算的快门的基础上,再各加/减一档再拍摄两张。(另外胶片可能存在倒易率失效问题,这个话题有点深,有兴趣的私信聊哈~)
  • 因为孔径较小,所以需要的曝光时间较长,曝光过程中请保持稳定不要移动相机。
  • 拍完后找个靠谱的馆子冲洗胶卷。除非你确信你冲卷的水平万无一失。

8.2   实测结果

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  • 懒得扫描随手翻拍底片...可以看出不同焦距的对比。

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  • 孔径=0.3mm。

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  • 孔径=0.4mm。

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  • 孔径=0.5mm。

由于时间关系,没有准备更多的样片。

本文旨在给大家提供一个玩针孔相机的新思路。我相信针孔相机这种古老的东西不会消失,我也相信每一个尝试DIY相机的朋友都会从针孔开始

最后期待大家晒出自己的作品。


9   DIYer签到处

编辑:Greeny

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说实在的,这个坑爹的“变焦系统”还有很大的改进空间,so,等你哟亲~