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ピンホールカメラとレンズカメラ ほんとうに写真がとれるぞ!
おもしろ科学探険隊 2.12 ピンホールカメラとレンズカメラ ~ほんとうに しゃしんがうつるかな?~ 科学の原理:ピンホールとレンズの性質、写真の原理 キーワード:ピンホールカメラ、レンズカメラ、写真の原理、感光紙 *実際に写真がとれるレンズカメラをつくる。レンズカメラとピンホールカメラの違いを知ろう* 実験: くろ が よ う し 1.黒い画用紙から 向こうのけしきがみえるかな? 2.ピンホールカメラをつくる(デモのみ) ちょっけい ⅰ 空き缶(空き箱でもよい)の底に直径4mmの穴をあける。 ⅱ アルミホイルを四角に切り、この中心に針で小さな穴をあける。 ⅲ このアルミホイルの穴をⅰの穴をに合わせてはりつける。 ⅳ 空き缶の口の方にトレーシングペーパーをしわが入らないように気をつけてかぶせ る。 ⅴ このトレーシングペーパーがわに黒い画用紙でおおいをつけて、出来上がり。 ⅵ 遠くのけしきをみてみよう! 3.レンズカメラをつくる ⅰ 図面に合わせてカメラの本体をつくる。(片がわが黒い工作 よ う し 用紙) がわ ⅱ 本体の先の丸の内側のまわりに両面テープをつけてから、 レンズをはりつける。 ⅲ 本体を組み立てるときも、のりづけは両面テープでやる。 ちゅうい ⅳ のりづけの方向に注意する(本体の内側にのりしろがないようにする)。 ⅴ カメラのうしろの動く部分を 2 つ作る。一つは四角いわくをつくる。もうひとつはそのま ま組み立てる。四角くくりぬいた部分に内側からとレーシングペーパーをはりつける (ファインダー)。 ⅵ これでできあがり。ファインダーを少し動かして、前のけしきがきれいにうつるようにす る。 ば し ょ しるし かんこうし ⅶ その場所に 印 をつけてから、もうひとつのわくの内側に感光紙をとめる(動かないて いどにテープでとめる) うつ ⅷ 写すものをきめて光をいれる。 ⅸ アイロンで温度をかけてげんぞうする。さあ!しゃしんがうつったかな? 1 おもしろ科学探険隊 ☞☛☞科学で種明かし☜☚☜ ☜☚☜ ☞☛☞ ピンホールカメラ ピンホールカメラの写すも かんけい のとカメラとの光の関係 は 図のようになっています。 ピンホールの穴が大きいと しゃしん 写真がボケてきます。 りょう また、光は小さな穴しか通っていないので光の量 が少ないためにシャッターの時間が長くなり ます。 レンズカメラ 光がレンズを通るときは図のように平行な光はレ しょうてん ンズの後ろである一点に集まります(焦点 とい う)。 レンズカメラはピンホールカメラよりも多く光がレンズを通して一点に集まるので、全体の光の 量が多く明るい写真がとれます。 本当のカメラも原理は同じ です。しかしレンズが 1 枚 でなく、何枚ものレンズを 使って明るく形がゆがまな いようにしています。 【スタッフ用実験手順書】 目的: 1)カメラの原理を知ってもらう。 2)ピンホールとレンズの違いを知る 【実験1】ピンホールの意味 ○ 黒い画用紙を使って紙の向こう側の景色をみる もちろん光は画用紙を通さないので向こうの景色は何も見えない。しかし針であけた小さ な穴を通してなら景色はみえる! これがピンホールカメラの原理です。 【実験 2】ピンホールカメラをつくる ○ 空き缶(空き箱でもよい)の底に直径 4mm 程度の穴をあける。 2 おもしろ科学探険隊 ○ 反対側(缶の取り出し口)に両面テープを使ってトレーシングペーパーをしわが入らないよ うに貼り付ける。 注意1:缶の取り出し口側は缶きりの後で金属の突起が出ているので、ペンチなどでこれを内 側に倒してつぶし怪我をしないようにする。 注意2:トレーシングペーパーは缶のふちよりも大きめに切り取って、まわりに切り込みをいれて からとりつけるときれいに貼れる。 ○ トレーシングペーパー側に黒画用紙を巻いて横の光が入らないようにする。 ○ アルミホイルを四角に切り取り、その真ん中に針でピンホールをあけ、これを最初に開け た穴に貼り付ける。 注意3:ピンホールの直径は空き缶の深さによってきまる。だいたい 0.4~0.5mm 程度 円形の穴があくように練習してから、レンズで拡大して見ながらきれいな穴をあける。 【実験3】レンズカメラをつくる ○ 図面を工作用紙(裏側が黒色のものがよい、無いときはあとから内面をマジックで黒くす る)を仮止めしてから、図面の通り部品を切り抜く。 ○ 折れ目に軽く切り込みを入れて形をつくる。(仮止めした図面ははがしてもよい) きょうたい ○ 両面テープでのりしろを張り合わせる。このとき、筺体になる部分はのりしろを外側につけ ること。 ○ レンズ用の穴にも両面テープをつかってレンズを取り付ける。 注意4:レンズ穴のまわりに両面テープを反幅程度しわになっても気にせずに回しつけ、離型テ ープをはがし、粘着層を手で始末してから、レンズを貼り付ける。 ○ ファインダー枠にはトレーシングペーパーを貼り付ける。 ○ 全体を組み上げる。最初はファインダー枠をつかう。 ○ ファインダーで景色のピントをあわせてから、その位置に印をつけ、ついで感光紙をもうひ とつの枠に固定して露光を行う。 レンズカメラで撮影した映像 3 おもしろ科学探険隊 使用する材料・機材: 仕様(購入単位) 設備・道具 工作板 カッターナイフ はさみ ドリル アイロン 材料(消耗品) 画用紙 アルミホイル 針 マップピン 空き缶(空き箱) トレーシングペーパー 工作用紙 両面粘着テープ 固形糊 感光紙 レンズ トレーシングペーパー 使用量(一人当) 1 1 1 鉄工用、4mmφ用 1台/全体 2台/全体 A4、黒色、6枚入 25cm幅、15m 0.5mmφ 1.2mmφ 1枚 小片1 全体 全体 単位 枚 丁 丁 台 台 既存品 既存品 既存品 既存品 既存品 包 箱 100円ショップ coop 既存品 既存品 廃物利用 文具店 文具店 100円ショップ 文具店 NetRicohLite 教材店 文具店 250枚組 1枚 箱 個 箱 内面が黒色 幅10mm 仮止め用 コピーアートペーパー、250枚 F=100mm、43mmφ、10枚入 250枚組 1枚 小片1 1本/グループ 1枚 1枚 1枚 枚 巻 本 箱 袋 箱 1 購入先 参考資料&引用資料: やってみようなんでも実験 Vol.2 NHK 出版 www.toshi-photo.com/Tutorial/Tutorial_01.html www.photobreeze.com/technical_know_how/ www.kitamura.co.jp/express/column/2005/ex342.html www.urap.org/forum/ashi/science/camera/camera.htm 添付のレンズカメラの図面は、A3 に拡大して図中の基準スケール(左下と右上)の寸法表示 が実寸になるように確認してから使用してください。 4 おもしろ科学探険隊 5