何文亮

（長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

針孔相機(jī)的原理與使用研究

何文亮

（長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

攝影已經(jīng)進(jìn)入到數(shù)字時(shí)代，數(shù)字拍攝、存儲(chǔ)后期制作等模式越來越方便，數(shù)碼相機(jī)雖一直在追求成像質(zhì)量，但一直未能達(dá)到膠片和傳統(tǒng)感光材料所具有的顆粒感、真實(shí)感，而針孔相機(jī)這一原始的攝影工具卻能夠直接以特殊的效果展示出來，需要將針孔相機(jī)這種傳統(tǒng)的藝術(shù)形式傳承下去。

小孔成像；負(fù)片；焦平面

1.針孔相機(jī)成像原理

我國(guó)遠(yuǎn)古時(shí)期的墨子在書籍中記載了光通過小孔成像這一現(xiàn)象，而學(xué)院派的歷史學(xué)家把發(fā)現(xiàn)小孔成像的榮譽(yù)給了亞里士多德，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)了光透過不透明物體的小孔時(shí)會(huì)發(fā)生聚焦現(xiàn)象，還有光通過小孔后發(fā)散并與前面的影像相同—都是直線傳播的現(xiàn)象。亞里士多德還證明了小孔的形狀大小與最終在投影面所形成的影像具有直接的聯(lián)系，而這一發(fā)現(xiàn)并沒有實(shí)際的影像記錄，一些藝術(shù)家將這一現(xiàn)象運(yùn)用在繪畫創(chuàng)作中（代表人物有萊昂.巴斯蒂特.阿爾伯特、達(dá)芬奇等）。

圖1 針孔相機(jī)拍攝（何文亮）

圖2 針孔相機(jī)拍攝（何文亮）

現(xiàn)代攝影術(shù)的發(fā)明也是在這一原理的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。針孔相機(jī)可以拍攝出許多不同視角的照片，原因在于小孔與成像平面（感光材料或膠片等）的距離越近，則成像角度越大（即廣角照片效果），反之，小孔與成像平面越遠(yuǎn)，成像越?。撮L(zhǎng)焦鏡頭效果）。小孔中心與成像平面中心的距離即為焦距。針孔相機(jī)的焦距值與光學(xué)鏡頭相機(jī)相同：25mm=1’’。針孔的尺寸越小，所得到的影像越清晰，但要注意不能超過小孔的衍射效應(yīng)值，否則清晰度又會(huì)降低，一般情況下直徑為1/64”的針孔在焦距為6”的針孔相機(jī)上都是可以正常使用的。曝光時(shí)間的掌握是針孔相機(jī)使用上的難題，在這里有一套公式可以作為參考（至少有10種以上的不同的公式計(jì)算出準(zhǔn)確的曝光時(shí)間），曝光時(shí)間即F值=焦距除以小孔直徑。然而有些自己制作的相機(jī)針孔的大小圓潤(rùn)度不相同，還有感光材料性質(zhì)不同，這些都決定了曝光時(shí)間的不一定。建議在使用同一感光材料的基礎(chǔ)上多次試驗(yàn)獲取準(zhǔn)確的曝光值。

2.針孔相機(jī)制作方法

制作針孔相機(jī)所需基本原料：不透光的容器或暗盒（作為機(jī)身）、金屬薄片（黃銅片或易拉罐外壁）鋼針一枚、黑色膠帶、細(xì)紗布、一只手表或計(jì)時(shí)器感光膠片或感光相、顯影藥劑。首先確定相機(jī)的視角。在成像平面中間位置標(biāo)記向前面板左右兩角的延伸線即為視角范圍，在機(jī)身內(nèi)部噴涂黑色無光漆，避免內(nèi)部反光影響曝光效果，然后在機(jī)身后壁位置找到中心點(diǎn)（十字交叉線交點(diǎn)），在前壁中心用刀挖一個(gè)小洞用來安裝金屬薄片，在金屬片中心用刀小心地鉆出一個(gè)小孔，注意小孔內(nèi)壁的光滑度影響最后的成像質(zhì)量。如果邊緣粗糙，成像以及照片都是模糊的。將鉆好小孔的銅片用膠粘在機(jī)身外壁的小洞上，注意避免漏光，銅片裝好后在外面用黑色膠布蓋住，用作快門，在機(jī)身后壁上按照內(nèi)部邊緣尺寸制作一個(gè)底片槽，以便安裝底片或感光相紙。在制作完針孔相機(jī)后要經(jīng)過漏光試驗(yàn)，在相機(jī)內(nèi)部放置幾張不同方向的感光相紙，因?yàn)橄嗉埜泄庑Ч?、感光速度快，然后放置在?qiáng)光下或陽光下一段時(shí)間，檢查相機(jī)是否漏光。檢查過后就可以進(jìn)行拍攝了，一般情況下選擇拍攝對(duì)象最好為靜止的物體或站立不動(dòng)的人物等，因?yàn)獒樋紫鄼C(jī)的曝光時(shí)間比較長(zhǎng)，避免景物模糊，當(dāng)然追求特殊效果除外。曝光時(shí)間的計(jì)算在時(shí)間、光線、溫度等環(huán)節(jié)的影響下各不相同，最好在拍攝之前多曝光幾次作為試驗(yàn)，以達(dá)到最佳效果，第一次大概估計(jì)時(shí)間為十幾秒鐘，然后在時(shí)間長(zhǎng)短上調(diào)整（顯影時(shí)間藥水溫度以定），每次曝光時(shí)間做好記錄以便總結(jié)。

例如：一架針孔相機(jī)的孔徑為f150，測(cè)光表設(shè)置光圈為f8，測(cè)得的曝光時(shí)間為1/60秒，則曝光時(shí)間為

曝光時(shí)間為6秒左右

例子：以孔徑f150為例曝光時(shí)間對(duì)照表

（僅供參考）

曝光后要在暗房或暗袋內(nèi)處理感光相紙或感光膠片，在無光的情況下放入顯影藥水中，顯影時(shí)間參考顯影藥水廠家標(biāo)示，如果你選用的是感光相紙作為底片，那么得到的影像為負(fù)片即相反的景物，這時(shí)就需要用接觸法轉(zhuǎn)印過來。具體方法用一張未曝光的相紙將涂有感光乳劑的一面緊貼在曝光的相紙上，調(diào)低兩檔曝光值一起曝光，在顯影液中顯影得到最終的影像。

3.針孔相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)

①針孔相機(jī)的成像具有最原始的真實(shí)感。

②制作簡(jiǎn)單成本低廉。

③具有一定的攝影知識(shí)的人都可以掌握。

④景深大。

（2）缺點(diǎn)

①針孔相機(jī)制作簡(jiǎn)陋，難免會(huì)有漏光，造成曝光不準(zhǔn)確。

②曝光時(shí)間具有不準(zhǔn)確性。雖然有成功的曝光時(shí)間計(jì)算表，但隨著環(huán)境氣溫等客觀因素的影響而變化。

4.結(jié)論

自1839年現(xiàn)代攝影術(shù)發(fā)展至今，一大批的攝影流派層出不窮，各種風(fēng)格的優(yōu)秀攝影作品源源不斷地被一些藝術(shù)家創(chuàng)作出來。但是隨著相機(jī)器材的發(fā)展，這種制作簡(jiǎn)陋、成像質(zhì)量難以控制、技術(shù)要求較高的攝影形式漸漸淡出了人們的視線。攝影已經(jīng)進(jìn)入到數(shù)字時(shí)代，數(shù)字拍攝、存儲(chǔ)后期制作等模式越來越方便，數(shù)碼相機(jī)雖一直在追求成像質(zhì)量，但一直未能達(dá)到膠片和傳統(tǒng)感光材料所具有的顆粒感、真實(shí)感，而針孔相機(jī)這一原始的攝影工具卻能夠直接以特殊的效果展示出來。

現(xiàn)今，對(duì)這一傳統(tǒng)攝影術(shù)情有獨(dú)鐘的攝影師有很多，也創(chuàng)作了很有影響力的針孔攝影作品，比如國(guó)內(nèi)的攝影師史國(guó)瑞利用烽火臺(tái)作為針孔相機(jī)拍攝的長(zhǎng)城系列，還有國(guó)外的克里斯潘貝克利用拖車作為針孔相機(jī)拍攝的巨幅風(fēng)景照片，都具有跨時(shí)代的影響力。因此，我們需要將針孔相機(jī)這種傳統(tǒng)的藝術(shù)形式傳承下去。

［1］美國(guó)紐約攝影學(xué)院.美國(guó)紐約攝影學(xué)院教材［M］.中國(guó)攝影出版社,2008.

［2］詹姆斯著,陸加佳譯.美國(guó)攝影圖片制作工藝教程［M］.上海人民出版社,2006.

［3］（英國(guó)）Michael Langford,Efthimia Bilissi著,楊健，全權(quán)，孫瀅譯.英國(guó)皇家攝影學(xué)院教程［M］.人民郵電出版社，2006.

J406 < class="emphasis_bold">［文章標(biāo)識(shí)碼］ A

A

1671-5136（2011） 04-0139-02

2011-12-16

何文亮（1982-），男，遼寧營(yíng)口人，長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院藝術(shù)學(xué)院助教、中南林業(yè)科技大學(xué)家具與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院家具設(shè)計(jì)專業(yè)2011級(jí)在讀碩士研究生。