¿Cuáles son los desafíos de crear una cámara estenopeica con una distancia focal corta?

He encontrado dos desafíos para crear una cámara estenopeica con una distancia focal corta (por distancia focal, me refiero a la distancia desde el agujero hasta la película):

Tamaño del orificio: la distancia focal corta significa que necesitamos un orificio pequeño, que es difícil de hacer.
Viñeteado: la luz tiene que viajar más hacia los bordes de la película (en comparación con el centro), lo que significa que habrá viñeteado.

¿Hay más efectos que no haya entendido? ¿El hecho de que la luz tenga que viajar más hacia los bordes de la película (en comparación con el centro) causa alguna aberración, etc.?

pinhole-cameras

— usuario2078515
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Técnicamente, una cámara sin lente no puede tener una distancia focal. Sin embargo, no estoy seguro de cuál es el equivalente para una cámara estenopeica.

— DJClayworth

El viñeteado no es (directamente) causado por la diferencia de distancia al borde de la película, sino debido al grosor de la cubierta perforada ("lente"). Indirectamente, por supuesto, tener una gran diferencia en la distancia significa que tiene un gran ángulo de visión, lo que significa que necesita una cubierta más delgada para que los rayos angulares extremos no estén bloqueados por los lados del agujero.

— ysap

@ysap Las cámaras estenopeicas sufren de "viñetas naturales" (la ley cos ^ 4) sin importar cuán delgado sea el material. Obtiene dos potencias de cos (theta) de la ley del cuadrado inverso (como señala el OP), una potencia de la luz que ilumina un área de película más grande fuera del eje, y una potencia del agujero "que parece" fuera del eje más pequeño. cartage.org.lb/en/themes/arts/photography/photproces/…

— coneslayer

Interesante: no pensé en estos efectos. Sin embargo, creo que para una cámara estenopeica ideal, con un tamaño de agujero infinitesimal, esto no debería ser un problema (pero pueden surgir otros problemas, como la difracción).

— ysap

Para obtener la máxima nitidez, debe hacer un agujero que sea pequeño y circular . Los bordes de las imágenes sufrirán tanto viñetas como nitidez reducida. He hecho una cámara de agujero de alfiler de 6 × 9 (realmente 56 × 84 mm) con una distancia focal de 25.5 mm. Eso es lo más corto razonable. Viñetear es fuerte pero puedo vivir con eso . Puede usar una superficie de película curva para reducir el viñeteado, a expensas de cierta distorsión.

— Edgar Bonet

Respuestas:

Necesitas una pared muy delgada para el agujero de alfiler, no estoy seguro de que tenga que ser más pequeño. El mecanismo de una cámara con agujero de alfiler es muy simple. Simplemente bloquea la luz de cualquier cosa que no sea un solo punto y los rayos de ese punto se proyectan al lado opuesto del recinto. Si las paredes del agujero son gruesas, entonces la luz no puede venir desde un ángulo extremo porque golpea el interior del agujero en lugar de atravesarlo, pero a medida que la pared se hace más delgada, es más difícil que permanezca opaca. .

No debería haber ninguna aberración en la que pueda pensar porque no hay una óptica real para causar el enganche. Puede haber algunos problemas de difracción posiblemente debido al pequeño agujero, pero eso es todo lo que puedo pensar. Sin embargo, esto no se debería a que viaja hasta el borde de la película, sigue siendo luz continuando en su camino original desde su punto original y bloqueando la otra luz.

— AJ Henderson
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El agujero de alfiler debe ser pequeño para producir una imagen nítida, pero no tan pequeño que la difracción se convierta en un problema. Cómo funciona: el tamaño del agujero de alfiler habla sobre el tamaño del agujero de alfiler, el límite de difracción y proporciona algunas imágenes de muestra que ilustran el punto.

— Caleb
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