Что такое пинхол: Что такое пинхол-камера и каковы … — Главная

Содержание

Что такое пинхол-камера и каковы …

Пинхол (pinhole – булавочное отверстие) – камера с маленьким отверстием вместо объектива или объективом, имитирующим такой эффект.

Ещё в X веке арабский математик и учёный Альхазен обнаружил, что свет, проходя через крошечное отверстие в стене тёмной комнаты, проецируется на противоположную поверхность. До появления светочувствительных носителей этим оптическим эффектом пользовались художники. Такой способ помогал быстро и легко воспроизводить картины с фотографической точностью.

История возникновения

Простейшие устройства для передачи изображения на противоположную поверхность — это камеры-обскуры (лат. camera obscūra — “тёмная комната”). Они помогали не только художникам, но и астрономам. Первое использование этого оптического эффекта задокументировано в 1544 году во время наблюдения за солнечным затмением.

Со временем использование качественной оптики популяризировалось и камера-обскура стала более компактной. Но она не обеспечивала высокой резкости изображения. До определённого предела резкость можно повысить путём уменьшения диаметра отверстия, но при слишком сильном уменьшении сказываются эффекты дифракции – изображение становится ещё более расплывчатым.

Принцип работы художников с камерой-обскурой

С открытием фоточувствительных элементов мир получил фотографию и фотокамеры стали распространяться в XIX веке. В XX веке их вытеснили более продвинутые фотоаппараты, которые использовали линзы, а с распространением фотопленок в 1960-х снова вспомнили про технику пинхол.

Принцип работы

Принцип действия любой пинхол-камеры таков: свет проходит через очень маленькое (около 1 мм) отверстие, попадает на плёнку, светочувствительную бумагу или другую поверхность, покрытую фоточувствительным элементом. Из-за принципов камеры обскура изображение переворачивается (к слову, также работает наше зрение). Но в отличие от человеческих глаз или современных фотокамер, свет не фокусируется на пленке. Из-за этого изображение получается размытым. Баланс между размытостью и недостаточной четкостью изображения зависит от диаметра отверстия. Если отверстие большое, изображение превратится в разноцветное пятно, а слишком маленькое отверстие не даст достаточно цвета для четкой картинки и она будет плохо различима.

Кроме того, четкость снимка зависит от краев отверстия – в идеале оно должно быть круглыми, поэтому при производстве современных пинхол-камер и пинхол-объективов используют лазер.

Скрытое видеонаблюдение

Еще пинхол-камерами называют спецсредства для скрытой видеосъемки. Они внесены в Список видов специальных технических средств, предназначенных для негласного получения информации, ввоз и вывоз которых подлежат лицензированию. Список касается и “специальных технических средств для негласного визуального наблюдения и документирования”. Одним из подпунктов являются камеры, “имеющие вынесенный зрачок входа (PIN-HOLE)”.

Покупка, продажа и установка у себя скрытого видеонаблюдения могут повлечь за собой уголовное наказание, несмотря на все заверения продавца в их легальности – окончательную легальность любых подобных средств определяет СБУ работать же и распространять такие средства могут только спец. службы и предприятия, прошедшие соответствующее лицензирование.

Пинхол – что это такое?

Конструкция, которая позволяет при помощи самодельной камеры получать изображение без использования линз. Название образовано от двух английских слов: «pin» (острие) и «hole» (отверстие)
Из чего чаще всего делают пинхол-камеры:

из спичечных коробков;
из картонных коробок;
из алюминиевых банок.

Принцип работы пинхол-камеры

В X веке арабским математик и ученый Альхазен обнаружил, что свет, проходя через крошечное отверстие в стене темной комнаты, проецируется на противоположную поверхность. Благодаря этому открытию стали создаваться камеры-обскуры («тёмная комната» на латыни). Перевернутое изображение появлялось на противоположной от отверстия стене специального ящика. Этим эффектом пользовались ученые и астрономы, например, для наблюдения за затмениями.

С открытием светочувствительных элементов изображение в подобных устройствах стало сохраняться на фотобумаге «само».

В 1865 году Шотландский физик Дэвид Брюстер году ввел термин «пинхол», сделав фотографию на десятиминутной выдержке через отверстие диаметром менее сотой части дюйма.

Как выглядят пинхол фотографии

В отличии от фотоаппаратов с линзами, свет не фокусируется на пленке и изображение получается несколько размытым. Степень размытости регулируется размером отверстия, оно не должно быть как слишком большим, так и слишком маленьким. Сейчас оптимальным размером считается 0,5-1 мм в диаметре, для качественных снимков края отверстия должны быть четкими.

Снимки на такие камеры непредсказуемы, но это как раз и считается одной из привлекательных особенностей пинхол-фотографий.

Как сделать камеру пинхол своими руками

Мы сделаем пинхол-камеру из спичечного коробка.

На верхней части коробка проделываем отверстие диаметром 5-10 мм и заклеиваем его фольгой или черной изолентой.
Делаем в фольге тонкое отверстие иглой.
Делаем из картона заслон, который будет закрывать отверстие до момента съемки.
В полной темноте помещаем внутрь коробка пленку. Можно изучить механизмы перемотки пленки или использовать ее по одному кадру.
Чтобы сделать снимок, установите камеру на устойчивую поверхность и отодвиньте затвор. Оптимальную выдержку можно высчитать на практике или узнать с помощью специальных мобильных приложений, посвященных пинхол-камерам.

Все материалы раздела «Словарь рукоделия» предназначены для персонального использования.
Любое их воспроизведение и/или распространение запрещено без письменного разрешения портала Ярмарка Мастеров.

Знаешь, что такое
Ассизи?
Узнать ответ

Изучение пинхол-оптики и преимущества использования линз перед пинхолом

FacebookTwitter

Узнайте, как пинхол фокусирует свет и почему линзы лучше, чем пинхолы

Узнайте, как пинхол может фокусировать свет, и о преимуществах линз перед пинхолами.

Зрение, пожалуй, самое сильное человеческое чувство. Слова, истории и звуки позволяют нам воображать странных зверей и далекие миры, но видя, мы действительно верим, что они существуют. И именно поэтому мы прилагаем так много усилий для исправления оптики наших глаз, когда они не работают, будь то очки, контактные линзы или хирургическое вмешательство. Но если вы в беде, у вас затуманенные глаза или вы потеряли очки, есть простой трюк, который позволит вам ясно видеть. Просто проделайте крошечную дырочку пальцами, посмотрите в нее, и мир снова станет ясным. Это работает независимо от того, насколько размыто ваше зрение. Снимите очки и попробуйте.

Удивительно, правда? Но чтобы объяснить это волшебство, нам просто нужно вспомнить, как работает зрение. Свет выходит из источника, отражается от объектов на своем пути, попадает в ваш глаз и попадает на сетчатку, где формирует изображение. Если бы в вашем глазу не было линзы, свет от одного источника попал бы на вашу сетчатку во многих местах и привел бы к размытому беспорядку, что и происходит, когда я снимаю линзу с камеры. Линза фокусирует этот рассеянный свет, превращая его в четкое изображение на сетчатке. И после небольшого возбуждения светочувствительных нервов и интерпретации вашего мозга вы видите.

Но подождите, когда мы смотрим на объект, фон и передний план обычно размыты, потому что линза может фокусировать только свет, идущий с одного расстояния. Если объект находится слишком близко или слишком далеко, его свет снова будет рассеиваться на вашей сетчатке, оставляя вас размытым. К счастью, мышцы наших глаз позволяют нам приспосабливаться, сжимая хрусталик, который изменяет свое фокусное расстояние, чтобы мы могли видеть на разных расстояниях, за исключением случаев, когда мы не можем или когда наши хрусталики повреждаются, и в этом случае нам нужны очки.

В отличие от линзы, дырочка или другое маленькое отверстие может фокусировать свет, идущий с любого расстояния. Поскольку это такое маленькое отверстие, оно позволяет свету проходить только в одном месте и, следовательно, только в одном направлении от любого конкретного источника. Таким образом, нет размытия, и все в фокусе.

Если вы знакомы с фотографией, вот почему все меньшее и меньшее значение диафрагмы делает все на вашей фотографии в фокусе. Конечно, небольшие отверстия, такие как точечные отверстия и апертуры камеры, создают четкие изображения, блокируя, а не фокусируя свет, поэтому изображения намного темнее, что является основной причиной, по которой мы используем линзы, а не точечные отверстия для очков, телескопов и глаз. И все же, в крайнем случае, просмотр через крошечное отверстие, сделанное вашими пальцами, может помочь вам увидеть. Теперь вы понимаете, почему?

Заглянуть в пинхол

Опубликовано 15 марта 2020 г.

Этот простой тест позволяет быстро классифицировать сниженное зрение пациента как рефракционное или патологическое.

Вот что еще он может сделать.

Бисант А. Лабиб, OD

Пациент может обратиться в вашу клинику со сниженным зрением по ряду причин, начиная от доброкачественных, таких как нескорректированная аномалия рефракции, и заканчивая серьезной патологией. Даже в тех случаях, когда на зрение влияет сочетание факторов, способность различать сопутствующую глазную патологию и аномалию рефракции является обязательной. Несмотря на современные высокотехнологичные инструменты, такие как авторефракторы или потенциальный измеритель остроты зрения (PAM), многие OD обращаются к проверенному низкотехнологичному варианту: окклюдеру с точечным отверстием.

Объяснение оптики

Окклюдеры с отверстиями — это недорогие и легкодоступные инструменты, состоящие из множества маленьких отверстий на темном фоне. Они доступны для покупки или, в некоторых случаях, могут быть даже изготовлены путем пробивки отверстий диаметром от 1 до 2 мм в темной карточке. ¹

Окклюдер точечного отверстия работает по тому же принципу, что и сужение зрачка при ярком освещении, что приводит к улучшению остроты зрения. Через меньший зрачок уменьшаются последствия незначительных глазных аномалий, таких как аномалия рефракции или парацентральные помутнения роговицы или хрусталика.

«Эффект точечного отверстия» — это оптическая концепция, предполагающая, что чем меньше размер зрачка, тем меньше присутствует расфокусировка из-за сферических аберраций. Когда свет проходит через небольшое отверстие или зрачок, все несфокусированные лучи блокируются, и на сетчатку попадает только сфокусированный свет, формируя четкое изображение. ^1,2 Напротив, у пациентов с очень большими зрачками, будь то физиологическим или фармакологическим расширением, возникает «двоение» изображения или размытый ореол вокруг резкого изображения. ³

Важным фактором является размер апертуры отверстия или размера зрачка. Хотя, как уже упоминалось, ограничение попадания маргинальных и несфокусированных лучей на сетчатку с помощью маленькой апертуры дает большое преимущество, слишком маленькое отверстие или зрачок могут вызвать дифракцию и потерю разрешения. ¹ Дифракция происходит, когда световая волна разделяется на край апертуры, что ограничивает количество деталей, доступных для формирования четкого изображения на сетчатке. ⁴ Кроме того, слишком маленькое отверстие снижает освещенность сетчатки. Клиническое исследование, оценивающее размер точечного отверстия, показало, что диаметр между 0,9От 4 мм до 1,75 мм наиболее эффективны, поскольку большинство инструментов на рынке имеют апертуру примерно 1,2 мм. ⁵

Сужение зрачка также участвует в ближней триаде аккомодации, конвергенции и миозе. Баланс этих факторов необходим для увеличения глубины резкости и обеспечения четкого изображения вблизи. Эффект сужения зрачка или использования пинхола таков, что последующее увеличение глубины резкости уменьшает требуемую аккомодационную потребность. ³

Из-за эффекта ограничения рассеяния света и последующего размытия пинхол может служить быстрым тестом для определения необходимости дальнейшего исследования основных глазных патологий, если зрение не улучшается с помощью дырочка. Нажмите на картинку, чтобы увеличить.

Пинхол на практике

Очевидным преимуществом использования этого оптического принципа в клинической практике является возможность различения снижения остроты зрения вследствие аномалии рефракции и наличия патологии. Когда острота зрения пациента не составляет 20/20, несмотря на использование пинхола, необходимо дальнейшее обследование для определения основной причины.

Это также полезный инструмент для проверки остроты зрения с наилучшей коррекцией у пациентов, которым выполнение рефракции не нужно или сложно. ⁶ На практике остроту зрения можно использовать для документирования остроты зрения пациента, возвращающегося для медицинского наблюдения; рутинная рефракция не показана, но иногда пациент не приносит на прием свою современную коррекцию очков или контактных линз.

Другим заслуживающим внимания применением является измерение потенциальной остроты зрения после удаления катаракты. Пинхол потенциальной остроты зрения (PAP) — это монокулярный тест с использованием окклюдера точечного отверстия для просмотра близлежащей цели в условиях яркого освещения для прогнозирования состояния зрения в послеоперационном периоде.

Пациенту сначала проводят дилатацию, чтобы он мог найти субъективно более четкую область, которая может быть менее закрыта хрусталиковыми помутнениями. Затем пациентов просят прочитать буквы на ближней карточке, ярко освещенной трансиллюминатором. Важность использования прямого яркого освещения заключается в том, чтобы компенсировать уменьшение освещенности как из-за уменьшенного размера изображения, так и из-за самой катаракты. Интенсивность света также помогает уменьшить эффект рассеяния света, присущий катаракте. ^2,3 Острота зрения с наибольшей коррекцией, измеренная с помощью PAP, коррелирует с ожидаемым визуальным результатом после операции по удалению катаракты.

Аналогичным тестом является тест PAM, который требует дополнительного и более дорогого оборудования для проецирования.

В исследовании, сравнивающем точность тестов PAP и PAM, оба метода были схожи в определении визуальных результатов после операции по удалению катаракты, хотя PAM обеспечил несколько более точную корреляцию. ³

Использование пинхол-теста для определения остроты зрения может дать врачу большой объем важной информации. Он функционирует как быстрый инструмент для проверки остроты зрения с наилучшей коррекцией без необходимости использования рефракционных методов. Это также предполагает, что если и когда точечное отверстие не улучшает зрение, снижение зрения, вероятно, является результатом патологии, будь то структурный дефект или функциональное изменение. Кроме того, это легкодоступная и экономически эффективная альтернатива для определения послеоперационных визуальных конечных точек у пациентов, перенесших операцию по удалению катаракты.

1. Schiefer U, Michels R. Аномалии рефракции: эпидемиология, последствия и варианты лечения. Dtsch Arztebl Int.

Что такое пинхол: Что такое пинхол-камера и каковы …