thumbupright12right 用單鏡反光機改裝而成的針孔相機 針孔相機是一種沒有鏡頭的相機，取代鏡頭的是一個小孔，稱為針孔。利用針孔成像原理小孔成像原理解釋 httpsyoutubeQxnkNTb1ck ，產生倒立的影像。 針孔相機的結構相對簡單，由不透光的容器、感光材料和針孔片組成。其中，感光材料可以是底片，也可以是相紙。為了控制曝光，還要有快門結構，通常是簡單的活門。 另外，由於進光量少，用針孔相機拍照，需要較長的曝光時間。曝光時間由數秒至數十分鐘不等，通常把相機安裝在三腳架上，或把相機放在穩固的地方。 一些藝術家利用針孔相機進行創作。例如，芬蘭藝術家 Tarja Trygg 以針孔相機，拍攝日照軌跡（Solargraphy），曝光時間長達 6 個月。 歷史 相機的前身為暗箱（Camera obscura），又稱暗盒。原始的暗箱，只是利用一個黑暗的房子的一堵牆上的孔，將外面的景物投射到平面上。實際上，camera obscura 的字面意思就是「黑暗的房子」。 古代學者如墨子留意到光線透過小孔可形成倒立影像《墨子經說下》：景光之人煦若射，下者之入也高，高者之入也下。。亞裡士多德在他的著作《》中，提及暗箱的概念。海什木的文獻指出，假如陽光透過牆上的小孔，進入黑暗的房子，就能把房子外的景物投射在牆壁上。海什木利用針孔裝置，對日食進行觀察。 在 15 世紀，藝術家開始利用暗箱作繪畫的輔助工具。布魯內萊斯基運用小孔成像原理進行臨摹，開創透視繪畫法。這些針孔裝置，其工作原理，和現在被我們稱為針孔相機的工具，是完全一樣的。 攝影誕生後，把感光材料，例如相紙放進暗箱，暗箱就成了針孔相機。 原理 光線沿直線傳播。物體反射的光線，透過針孔，在成像面形成倒立的影像。針孔與成像面的距離，稱為焦距，以毫米或英吋標示。針孔接近成像面，可拍攝廣角照片。針孔遠離成像面，可拍攝遠攝照片。 焦距越長，影像越大。例如，焦距為 75mm 時，影像剛好覆蓋 4x5 英吋的底片。焦距為 150mm 時，影像剛好覆蓋 8x10 英吋的底片。另外，焦距越短，照片的暗角越明顯。 一般而言，針孔越小，影像越清晰，但針孔太小，會導致衍射，反而令影像模糊。 針孔的最佳直徑 據說，用來計算針孔的最佳直徑的公式，至少有 50 條，但最早由 Joseph Petzval 於 19 世紀中葉提出，後續則被 Lord Rayleigh 完善其公式，並發表於 1989 年的自然期刊 Nature Journal 中，其公式如下： phisqrt 2flambda 其中，f 是焦距，lambda 是光的波長。紅光的波長是 700nm，綠光的波長是 546nm，藍光的波長是 436nm。計算的時候，通常取紅光與綠光的波長的平均值，即 623nm。計算的時候，請把波長由 nm 轉換成 mm。因為 1nm 等於 106mm，所以 623nm 等於 623x106mm。 以下是焦距為 50mm 的例子： phisqrt 2times50times623times1060249599679 經四捨五入，可得出針孔的最佳直徑是 025mm。 光圈值的計算 主條目：光圈值 將焦距除以針孔直徑，可得到光圈值。以下是焦距為 50mm、針孔直徑為 025mm 的例子： frac 50025 200 可得出光圈值為 200。 暗角的成因 針孔與相紙中央的距離近，與相紙四角的距離遠，這種距離上的差異，導致曝光不平均，形成暗角。特別是廣角型的針孔相機，暗角尤其明顯。解決方法之一，是放置相紙的時候，把相紙捲曲成橢圓面。這樣，針孔與相紙的中央距離稍遠，與相紙四角的距離近，令相紙的中央和四角的曝光一致。 另外，製作針孔的材料越厚，暗角越明顯。一些較薄的材料，例如鋁箔，厚度只有 0012mm 至 0015mm，比鋁罐（015mm）更薄。市面有售的銅片，相對硬身，可以打磨，而且備有不同厚度，可按個人喜好選購。 使用減光棒（dodging tool），也可以消除暗角。假如用底片拍照，可以在暗房放相的時候，利用減光棒。假如用相紙拍照，可以在拍攝的時候，利用減光棒。 畫質的改善 使用尺寸較大的感光材料，可以改善畫質。 特性 無限景深 針孔相機沒有鏡頭，因此不受景深限制，擁有無限景深。不論景物遠近，都有相同的清晰度。換句話說，用針孔相機拍照，根本不用對焦。 長時間曝光 由於進光量少，因此需要較長的曝光時間，例如數秒，甚至數十分鐘。為了拍出漂亮的照片，建議使用三腳架，或把針孔相機放在平穩的地方。 典型的拍攝題材，除了靜止的物體，還有水的波動、被風吹動的花海、甚至是自拍肖像。 眩光 用針孔相機拍照，照片容易出現眩光，特別是逆光的時候。解決方法之一，是利用景物來遮擋太陽，例如樹木。 自製針孔相機 針孔相機可以自製。親手製作針孔相機，可以更瞭解相機的工作原理。製作不透光容器的材料，可以是黑色厚卡紙，也可以是鞋盒、鋁罐、垃圾箱、蔬菜，甚至是一整棟建築。 針孔片的製作 一般而言，用來製作針孔片的材料是金屬薄片，例如鋁箔。鋁箔厚度只有 0012mm 至 0015mm，較其他物料薄，可以直接用針刺穿，也可以把鋁箔夾在兩塊薄紙板之間，隔著薄紙板用針戳穿鋁箔，戳的時候還要轉動針尖，這樣出來的針孔會比較圓滑。其他常見的材料，還包括銅片和鋁罐。 用銅片製作針孔片，工序較複雜。先在銅片底下墊一塊紙板，然後用針鑽穿銅片。接下來用砂紙打磨銅片的背面，把凸起的地方磨平，這個步驟非常重要，不能省略。用放大鏡檢查針孔，好的針孔應該呈圓形，沒有任何金屬碎屑，看起來相當光滑。不光滑的針孔會引起光的衍射，令照片模糊。 只要經過適當處理，鋁罐也可用來製作針孔，但過程具有一定危險性。首先，用剪刀把鋁罐的頂部和底部去掉，把罐身裁成長條狀，再剪成大小相同的方形鋁片備用，鋁片邊長 20mm。製作針孔前，先用砂紙把鋁片磨薄，但要當心，不要把鋁片磨破。在打磨過程中，經常用手指頭輕按鋁片，感受它的厚度變化。當鋁片變得非常薄的時候，就應該停止打磨。 用針尖慢慢的在鋁片上鑽孔，直至出現一個非常細的小孔，千萬不要用力向下壓。同樣用砂紙打磨鋁片背部，用放大鏡檢查針孔。如有需要，可重複鑽孔，直至針孔的大小合乎要求。 消光作業 容器的內部反射會降低照片的反差。把容器的內部塗黑，或貼上黑色的絨布，可提高照片的反差。 相機的組裝 先把針孔片貼在不透光容器的內側，再安裝快門。快門可以是一小片黑色膠帶，也可以是簡單的活門。茲以黑色膠帶為例。曝光時，掀起黑色膠帶，露出針孔。曝光完成後，再次用黑色膠帶遮蓋針孔。 在正式拍攝前，請檢查相機，確保沒有漏光。 漏光測試 檢測漏光的方法，是先把相紙放進相機，塗有感光劑的一面對著針孔。接下來是把相機放在陽光下曝曬，時間為 15 至 20 分鐘，但不要開啟快門。曝曬其間，每隔一段時間，要轉動相機，讓陽光從不同的角度照片相機的每一面。最後在有的暗房檢查相紙的曝光情況。如果相紙變灰甚至變黑，表示相機漏光。 雖然是最笨但可能也是最有效的方法，也就是多拍幾卷 張 底片，將它們沖掃出來，辨認每一幅照片中光線的分佈，來研判漏光的所在位置，確認了之後可以將疑似漏光位置使用黑色膠布補強，再次進行拍攝，重複補強動作，直到拍出來的照片沒有奇怪的光線為止。 應用 藝術 日照軌跡 日照軌跡（Solargraphy）是一種記錄太陽在特定時間內移動軌跡的攝影方法。拍攝日照軌跡需要很長的曝光時間，通常以月為單位，例如 6 個月。把相紙放進針孔相機，在沒有使用顯影劑的情況下，產生影像。 值得一提的是，儘管使用黑白相紙，最後獲得的卻是彩色照片。經過 6 個月的曝光，相紙出現可見的負像。用掃瞄器將影像數碼化，在電腦上用軟體調較色彩平衡、反差、色相，最終轉化為彩色的正像照片。 日照軌跡的概念，源於 2000 年波蘭一個叫 Solaris 的小組，這個小組的成員在 2000 年至 2001 年期間，率先拍攝日照軌跡照片。至 2002 年，芬蘭女藝術家 Tarja Trygg 在波蘭出席一個國際攝影工作坊的時候，得悉這種攝影的存在。一位攝影師告訴她，在不同緯度的地方，日照軌跡也有不同，激發她的好奇心。 為了獲得世界各地的日照軌跡，Tarja Trygg 開始尋求別人的協助，最初是她的朋友，然後是任何人，最後成為一項超越國界的計劃，參與者來自世界各地。截至 2010 年 2 月，Tarja Trygg 已收集到超過 500 張照片。 大型照片 使用大型針孔相機，可以拍攝大尺寸的照片。例如，美國攝影師 Chris Pinchbeck 把一輛旅行拖車，當作針孔相機。他主要在猶他州和緬因州拍攝風景照片，照片尺寸為 30 吋乘 75 吋。值得一題的是，他的照片是直接正像（Direct positive），每一張都照片是獨一無二，而他當年所用的相紙和藥水現在已經停產。 在德國漢堡市，有清潔工人和攝影師攜手進行一項計劃，把 1100 公升的垃圾箱，改裝成針孔相機。這個名為 Trashcam Project 的計劃，成員由 7 名工人和 1 名攝影師組成，由工人拍攝照片，攝影師僅提供意見及技術支援，例如沖洗照片。 工人把相紙放進相機，再把相機移到拍攝地點，為了更好的拍攝角度，更不惜把相機放在公共燒烤爐上。曝光時間由 6 分鐘至 1 小時不等，主要以漢堡市的景物作拍攝物件。 在香港，有團隊以鋁管和黑色膠袋，製作一部大型針孔相機，高 2 米，闊 3 米，深 1 米，需要逾 10 人搬運和安裝。相機使用相紙作感光物料，先拍攝負像照片，再以接觸式印相，製作正像的照片。由於使用卷裝黑白相紙，在顯影的時候，還要用自製的顯影盤。 用這部相機拍攝的照片，高 13 米，闊 23 米，記錄了香港市區的風貌，游泳池、行車天橋和住宅大廈清晰可見。據悉，由拍攝到完成作品，歷時數星期。 世界之最 根據健力士紀錄，世上最大的針孔相機，高 1371 米，闊 4876 米，深 2438 米，前身為一個飛機倉庫，位於美國加州。用這部相機拍攝的照片，高 962 米，闊 3383 米，稱為，於 2006 年 7 月 8 日上午 11 時拍攝，曝光時間為 35 分鐘。相機的針孔直徑只有 6 毫米。 據悉，是次拍攝為「遺產計劃」（Legacy Project）的一部分，該計劃由 6 名藝術家主導，透過照片記錄基地的面貌。這座軍事基地自 1990 年代初關閉後，政客就如何使用這片土地展開連串爭辯，最終決定發展成，但仍無法改變基地荒廢的事實。 攝影課程導師 Jerry Burchfield 和他的學生，決定到基地外圍拍照。後來，藝術家 Clayton Spada 由中國回到美國，他建議把基地的其中一棟荒廢設施，改建成巨型針孔相機。值得一題的是，這位藝術家在中國的時候，曾指導當地的學生拍攝大型照片。 從 2004 年到 2006 年，團隊與美國政府談判，爭取基地設施的使用權。經過歷時數月的準備，終於在 2006 年 7 月 8 日早上 11 時拍攝照片。由於拍攝機會只有一次，團隊在數天前進行多次試拍，決定曝光時間為 35 分鐘。 照片的沖洗同樣工程浩大。一共有 60 名志願者參與照片的沖洗，他們只能在鈉燈的照明下工作，即使是手機發出的光，也足以令照片。他們使用了逾千加侖的顯影劑和定影劑，的過程還出動了消防喉。而照片本身是一塊特製的棉布，從德國進口，由拍攝者以人手方式塗上明膠鹵化銀乳劑。照片曾在加州多地展出，並於 2011 年 3 月在北京的中央美術學院展出。 科學 拍攝核試 據悉，洛斯阿拉莫斯實驗室的科學家用針孔相機，拍攝 1945 年 7 月 16 日的一次核試。 全球針孔攝影日 全球針孔攝影日（Worldwide Pinhole Photography Day）是一個國際性的節日，於每年四月最後一個星期天舉行，以推廣及慶祝針孔攝影為宗旨。 備註 參考資料 延伸閱讀 外部連結 PINHOLECZ Worldwide Pinhole Photography Day Solargraphy Time in a Can Category 攝影學 Category 照相機