ピンホールを通した光の焦点についての法則

ビールのアルミ缶にピンホールを作り、内側をスライドするヨーグルトの容器の底に像を結ばせると、それなりに倒立像が見えるのですが、凸レンズの場合のような焦点がはっきりしないのはどこに問題があるのでしょうか。

No.6 ベストアンサー 回答者： foomufoomu 回答日時： 2013/10/13 00:14

私以外の人は、ピンホールカメラの原理的なボケのことしか書いていませんが、（私もNo.2回答の最初の「まず」ではじまる部分は原理的なボケのことです）

ピンホールカメラの原理的なボケは、みなさんが想像しているよりはるかに小さくできます。
こちらに精巧に作られたピンホールカメラで写した写真があります。（中にはそれほど精巧でないものもあるようですが）
http://graphicslava.com/25-marvelous-collection- …

ボケの大きい写真は、ピンホールの開け方が不適切であるか、それ以外の部分の精度が悪いものです。

ピンホールカメラの写真は、普通の写真とは違った雰囲気になります。この理由は、
１．ピント合わせがないので、近くから遠くまでボケがありません。(同じようにボケます。)
２．カメラの構造によっては、かなりの広角写真がひずみなく写せます。(平面透視図法と同じ絵になります)　ただし、この場合、明るさがピンホールからフィルムまでの距離に反比例するため、周囲が暗くなります。

この回答への補足

デジカメでもピンホール写真は撮れますか。レンズを外せないものでは無理ですね。

補足日時：2013/10/13 01:36

この回答へのお礼

ご教示ありがとうございます。レンズがなくても写真が撮れるというのが魅力です。

お礼日時：2013/10/13 01:35

No.5 回答者： foobar 回答日時： 2013/10/12 16:53

ピンホールにはレンズのような集光能力はありません。

そのため、＃３さん回答にあるように、焦点はありませんし、点光源が一点には集光しません。結果、ピンホールを通してできた像（幾何光学でいう像とは違いますが、便宜上像と呼びます）は、若干のボケがぼうしても発生します。

ピンホールをスライドさせるのはピントあわせではなく、ズームレンズのズーミングに相当する操作になります。

この回答へのお礼

よくわかるご説明をいただきありがとうございます。ますますピンホールカメラに興味がわいてきました。

お礼日時：2013/10/14 01:35

No.4 回答者： foomufoomu 回答日時： 2013/10/12 01:11

ピンホールカメラでも、精巧に作ったものは、注意してみないとわからないぐらいのボケにできます。

まずは、正確なピンホールを開ける方法を工夫することです。
また、ボケが少なくなるようなピンホールにすると（かなり小さな穴になります）、かなり暗い像になるので、見る部分に周りから光が入らないように工夫する必要があります。

ピンホールカメラにピント合わせはありません。しかし、受光面を前後すると、映る像の明るさと大きさが変わります。なので、まったく無意味ではありません。しかし、いちど適当な明るさ、大きさが決まれば、あとは動かす必要はほとんどありません。

この回答へのお礼

なるほどと思いました。まだほんとの初歩なのでこれからいろいろ試行錯誤でよい像が得られるように工夫して見たいと思います。どうもありがとうございました。

お礼日時：2013/10/12 17:13

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2013/10/11 23:01

ピンホールカメラは原理的に

焦点を持ちません。ピントはどこででも合うし
どこででもある程度ぼけます。

この回答への補足

映像面をスライドさせる意味はないということになるのでしょうか。

補足日時：2013/10/11 23:06

この回答へのお礼

作り方が雑だからと思っていました。ご教示ありがとうございます。

お礼日時：2013/10/11 23:05

No.2 回答者： foomufoomu 回答日時： 2013/10/11 22:12

言葉だけでは、どのような装置か見当がつかないのですが、

まず、ピンホールカメラは、ピンポールの直径と等しい大きさのボケができます。これに加えて回折があるためさらにボケます。

また、アルミ缶のピンホールはどうやって開けたのでしょうか。完全にまん丸で、アルミにまくれができないように開けたのでなければ、それによるボケがあります。

さらに、アルミ缶の厚さの部分で、光が反射することによるボケもあります。

つぎに、「ヨーグルトの容器の底に像を結ばせる」とありますが、このヨーグルト容器の厚みによるボケもあります。容器が均質でなければ、それによるボケも出ます。

つまり、アルミ缶とヨーグルト容器をつかったような、雑な作りのカメラで、まともな像を望むのは無理ということです。

精巧なピンホールカメラは、アルミ箔に、下に平らな鉄板を敷き、上に切り口を直角に切断した細いピアノ線を垂直にあて、上から金槌でたたいて穴を開けます。
受光面は、すりガラスを2枚すり合わせて、さらに細かなすりガラスにしたものを使います。

この回答へのお礼

有り合わせの道具とありあわせの材料を使ってとにかく像が見えたことが感激でした。これから改良していきたいと思います。ご教示を参考にさせていただきます。ありがとうございました。

お礼日時：2013/10/11 22:28

No.1 回答者： nekonynan 回答日時： 2013/10/11 20:22

回折現象使っているピンホールですが、 最適ピンホール直径でないと焦点がぼけます。

　 最適ピンホール直径の計算方法は下記を参考にどうぞ
　http://bonryu.com/atelier_bonryu/PH_Salon_R.4.html

この回答へのお礼

大変参考になる情報を教えていただきありがとうございました。手持ちのデジカメでいろいろ試みてみたいと思います。

お礼日時：2013/10/11 22:39