Lochkamera

Die Lochkamera ist die wohl einfachste Form, Licht auf einem Medium einzufangen und sichtbar zu machen.

Dabei tritt das Licht durch eine kleine Öffnung auf der einen Seite der Kamera und fällt dahinter auf eine Mattscheibe. Dort bildet sich ein spiegel-
verkehrtes Abbild der Umgebung vor der Kamera.

Dabei gilt: Je kleiner das Loch, desto weniger Licht fällt auf die Mattscheibe und desto länger muss auch belichtet werden. Dafür ist das Ergebnis schärfer als bei einem größeren Loch (vgl. Blende). Desweiteren sollte das Loch mit klaren Kanten ausgestochen werden um ein ausfransen der Ränder zu vermeiden. Dies hätte negativen Einfluss auf die Bildschärfe.
Die Lichtstärke einer Lochkamera ergibt sich aus der Formel Leff = D / b mit den Größen Lichtstärke (L), Lochdurchmesser (D) und der Bildweite (b) von Loch bis zur Mattscheibe.

Desweiteren lässt sich noch die Bildgröße berechnen, also wie groß das Bild letztendlich auf der Mattscheibe zu sehen sein wird.

Hier gilt: B/b = G/g mit B als Bildgröße, b als Bildweite, G als Gegenstandsgröße und g als Gegenstandsweite.

Lochkamera-Aufnahme.jpg

Einfache Lochkameraaufnahmen zeichnen sich meistens durch ein leicht bis stark unscharfes Bild aus. Dagegen sind Staub und Kratzer äußerst scharf abgebildet. Charakteristisch für Lochkameraaufnahmen ist ebenfalls die unendliche Schärfentiefe im Bild.
Die Physik hinter der Lochkamera ist relativ einfach. Licht breitet sich immer strahlenförmig aus. Das Loch in der Lochkamera lässt nun nur einen geringen Teil dieser Lichtstrahlen durch und auf die Mattscheibe treffen. Da keine weitere Bündelung der Lichtsrahlen, etwa durch ein Objektiv, stattfindet bestimmt alleine der Durchmesser des Lochs die Bildschärfe.

Auch heute werden im Bereich der Röntgenstrahlung, Gammastrahlung und Partikelstrahlung noch Lochkameras eingesetzt, da sich hier keine klassischen Linsen für Objektive herstellen lassen.

 

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Camera obscura

Die Kamera Obscura ist eine Form der Lochkamera. Dabei bilden Löcher wie Schießscharten in einer Mauer die Blende - das Bild entsteht dann an einer Barriere dahinter. Auch Fenster oder Löcher im Mauerwerk alter Burgen können einen Raum in eine Kamera Obscura verwandeln. Ein modernes Beispiel ist ein großer Frachtcontainer, dessen Türen nur einen spaltbreit geöffnet sind. Im Inneren entsteht so ein Abbild der Umgebung vor dem Container. Diese Kamera darf allerdings nicht mit dem absichtlichen Abbilden der Umgebung mit einer klassischen Lochkamera verwechselt werden.

Bildgröße

Die Bildgröße errechnet sich nach der Formel: B/b = G/g. Das bedeutet, das Verhältnis von Bildgröße zu Bildweite ist gleich dem Verhältnis von Gegenstandsgröße und Gegenstandsweite. Dabei ist die Bildgröße die Größe des Bildes auf der Mattscheibe, die Bildweite die Entfernung von Loch und Mattscheibe. Die Gegenstandsgröße bezeichnet die tatsächliche Größe des Motivs und die Gegenstandsweite beschreibt die Entfernung von Motiv zur Kamera. Alle Werte sollten in der gleichen Einheit (meistens Millimeter aufgrund der Abmessung der Mattscheibe in der Lochkamera vorliegen.

Belichtung

Die Belichtung einer Lochkameraaufnahme kann nach der Formel
H = E * t errechnet werden. Dabei steht H für die Belichtung, E für die Beleuchtungsstärke und t für die Zeit
Die Formel besagt, dass die Belichtung der Mattscheibe in der Lochkamera das Ergebnis aus der Beleuchtungsstärke mal der Zeit ist.