Quais são os desafios de criar uma câmera pinhole com curta distância focal?

Eu encontrei dois desafios para criar uma câmera pinhole com distância focal curta (por distância focal, quero dizer a distância do buraco pinhole ao filme):

Tamanho do orifício: a distância focal curta significa que precisamos de um orifício pequeno, difícil de fazer.
Vinhetas: A luz precisa se deslocar para as bordas do filme (em comparação com o centro), o que significa que haverá vinhetas.

Existem mais efeitos que eu não entendi? O fato de a luz ter que se deslocar além das bordas do filme (em comparação com o centro) causa alguma aberração, etc.?

pinhole-cameras

— user2078515
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Tecnicamente, uma câmera sem lente não pode ter uma distância focal. Não sei ao certo qual é o equivalente para uma câmera pinhole.

— precisa

A vinheta não é (diretamente) causada pela diferença de distância da borda do filme, mas devido à espessura da tampa perfurada ("lente"). Indiretamente, é claro, ter uma grande diferença na distância significa que você tem um grande ângulo de visão, o que significa que você precisa de uma tampa mais fina para que raios angulares extremos não sejam bloqueados pelos lados do furo.

— usar o seguinte comando

As câmeras Pinhole @ysap sofrem com "vinhetas naturais" (a lei de cos ^ 4), não importa quão fino seja o material. Você obtém dois poderes de cos (teta) da lei do quadrado inverso (como o OP indica), um poder da luz que ilumina uma área de filme maior fora do eixo e uma potência do buraco "parecendo" menor fora do eixo. cartage.org.lb/en/themes/arts/photography/photproces/…

— coneslayer

Interessante - eu não pensei sobre esses efeitos. Penso, no entanto, que para uma câmera pinhole ideal, com tamanho de furo infinitesimal, isso não deve ser um problema (mas outros problemas, como difração, podem surgir).

— ysap

Para máxima nitidez, é necessário fazer um orifício pequeno e circular . As bordas das imagens sofrerão tanto com vinhetas quanto com nitidez reduzida. Fiz uma câmera pinhole de 6 × 9 (realmente 56 × 84 mm) com distância focal de 25,5 mm. Isso é o mais curto possível. A vinheta é forte, mas eu posso viver com ela . Você pode usar uma superfície de filme curvada para reduzir a vinheta, à custa de alguma distorção.

— Edgar Bonet

Respostas:

Você precisa de uma parede muito fina para o orifício, não tenho certeza de que seja menor. O mecanismo de uma câmera pin hole é muito simples. Ele simplesmente bloqueia a luz de qualquer coisa que não seja um único ponto e os raios desse ponto são projetados para o lado oposto do gabinete. Se as paredes do orifício são grossas, a luz não pode vir de um ângulo extremo porque atinge o interior do buraco em vez de atravessá-lo, mas, à medida que a parede é mais fina, é mais difícil mantê-la opaca. .

Não deveria haver aberrações em que eu pudesse pensar, porque não existem óticas reais para causar prisma. Pode haver alguns problemas de difração, possivelmente devido ao pequeno orifício, mas é tudo o que consigo pensar. Porém, isso não se deve ao fato de viajar para a borda do filme, ainda é apenas a luz continuando em seu caminho original a partir do ponto original e bloqueando a outra luz.

— AJ Henderson
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O orifício precisa ser pequeno para produzir uma imagem nítida, mas não tão pequena que a difração se torne um problema. Como funciona - O tamanho do orifício fala sobre o tamanho do orifício, o limite de difração e fornece algumas imagens de exemplo que ilustram o ponto.

— Caleb
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