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光与光学

鞋盒暗箱

把一个鞋盒变成一台真的相机,只有一个针孔,没有镜头,然后弄清为什么孔越小画面越清晰、也越暗。

中等 · 1小时

鞋盒暗箱

简介

在有镜头之前、在有胶片之前,先有的是一间墙上开着小孔的暗室。落在对面墙上的那幅画面是倒过来的、彩色的,而且是完完全全真实的。

一个鞋盒就是一间暗室。你需要一个孔、一张描图纸,以及大约一个小时。

原理说明

光沿直线传播。外面一棵被照亮的树上的某一个点,正朝四面八方射出光线,但只有对准你那个小孔的那些能穿过去,而它们会继续沿直线前进,落在盒子内部的某一个点上。从树顶发出的光线落在画面的下方,从树根发出的落在上方,这就是画面倒过来的原因。你眼球后方接收到的也正是这样一幅画面,只不过你的大脑悄悄替你翻了过来。

分步说明

  1. 1

    在盒子一端的正中间开一个约3厘米见方的孔,在另一端开一个更大的观察窗。

  2. 2

    把描图纸绷紧贴在观察窗上。这就是你的屏幕,必须平整,不能松垮。

  3. 3

    把盒子内壁涂黑或用黑纸糊上。里面每一缕乱跑的光,都会把画面冲淡。

  4. 4

    在3厘米的孔上贴一块铝箔,然后用大头针从铝箔正中间直着扎过去,做出一个干净的针孔。不要来回转动它。

  5. 5

    用黑胶带把每一条缝和每一个角都封好,然后把盒子拿到明亮的窗边,或在晴天拿到室外。

  6. 6

    把布罩在你的头和观察端上,让针孔对着明亮的东西,同时盯着描图纸看。在断定它不管用之前,先给眼睛整整一分钟去适应。

  7. 7

    再做一块孔明显更大的铝箔,和第三块孔更小的。依次换上去,每次都记下清晰度和亮度发生了什么变化。

针孔对比

每个孔填一行。清晰度和亮度都按1到5打分,并且始终对着同一扇窗、同一个景物。

大致多宽清晰度 1-5亮度 1-5你能辨认出什么
行 1, 孔行 1, 大致多宽行 1, 清晰度 1-5行 1, 亮度 1-5行 1, 你能辨认出什么
行 2, 孔行 2, 大致多宽行 2, 清晰度 1-5行 2, 亮度 1-5行 2, 你能辨认出什么
行 3, 孔行 3, 大致多宽行 3, 清晰度 1-5行 3, 亮度 1-5行 3, 你能辨认出什么
行 4, 孔行 4, 大致多宽行 4, 清晰度 1-5行 4, 亮度 1-5行 4, 你能辨认出什么
行 5, 孔行 5, 大致多宽行 5, 清晰度 1-5行 5, 亮度 1-5行 5, 你能辨认出什么

每一行都要保持景物和光线相同。如果在两行之间太阳躲进了云里,亮度这一列就失去意义了。