超広角・正立正像を目指した

超広角・レフレックス・ダブルピンホールカメラ

正立正像の超広角ピンホール写真を目指して!

光が描いた世界にたった一枚の絵(画)を鑑賞するためミラーを使い正立正像が得られる標準的な画角のレフレックスピンホールカメラを作りました。ただ左右対称な写真を得るには、どう頑張ってもこの構造では実用的には精々画角60度(焦点距離で約35mm)が限界であり、画角90度(焦点距離で約20mm)以上の広角カメラ、いわゆる超広角カメラを作ることは出来ません。しかし左右対称な画角90度以上の超広角なカメラを作りたい。この難題を克服するために一つのアイデアを投入したダブルピンホールカメラを作ってみましょう。


レフレックス・ダブルピンホールカメラの製作

正立正像を得るレフレックス・ピンホールカメラについては、レフレックス・ピンホールカメラで詳しく説明しています。

 レフレックス・ピンホールカメラでは標準的な画角を考えていました。ところが標準より広角な画角を得るようとすると入射角とミラーの配置および不要光の除去の兼ね合いから、ピンホールの法線とミラーの法線が最適な45度で設計した場合でも画角が90度未満のもの(ただ実際はどう頑張って作っても実用的には精々画角60度、焦点距離で約35mmのもの)しか作ることは出来ません。

 ピンホールの法線とミラーの法線が45度になるように設計するのは主に不要光の除去のためで、この除去をする必要がなければこの角度を60度など、より傾けることにより広角化することは可能になります。「除去する必要がなければ・・・」は無理ですが、「除去する必要がないように作れば・・・」と考えれば、これを解決することが出来そうだというのがそのアイデアです。

 上述したように不要光の入射を防ぐことができれば除去する必要がないのですが、なぜ不要光が入るかと言えばピンホールの法線の左右から光が入射するためですので、それならば法線の右側を撮るピンホールカメラと左側を撮るピンホールカメラで撮影したものを途中でつないでやれば良いわけです。ただこの場合、ピンホールの間隔を出来る限り近づけて作らないと、違った位置で撮った写真が上手くつなげられないのと同様、上手くつなぐことが出来なくなりますので注意が必要です。

 実際には接近した2個のピンホールと、その法線とミラーとを45度より傾けて下図のように設計すれば良く、構造は左右対称ですので同様の構造で反転した形になります。

 2個のピンホールの間隔は15mm、缶ビールの空き缶で作っています。本体の材料は厚さ13mmのアルカタ集成材、図面に描いていませんが箱(カメラ)の高さはキャビネ印画紙の縦120mm+13mm×2≒150mmです。※印は箱を作った後にカットし、本体と蓋に分ける線を示します。

 光線@、A、Bはそれぞれ光線の経路を示します。@からBへ向かう程、広角らしく広がった描写が得られます。この設計図では左から入る光線(左側の景色)を追っていますが、右側から入る光線はピンホールの右側の山で遮蔽されますのでピンホールから入射しませんので箱の内部で除去する必要はありません。念のため中心線上には板を立て、つや消しの黒で塗装することで不要反射がないようにしていあります。

 こうして完成したレフレックス・ダブルピンホールカメラがこれです。

完成したレフレックス・ダブルピンホールカメラ

 左右のセミ型パッチン(底面は蝶番)を開いてカビネサイズの印画紙を挿入にします。中央に2個のピンホールが15mm間隔で並んでいます。中央上部に飛び出している板はシャッターですが、0.5mm厚のプリント基板で作ってあります。ここで印画紙を入れる蓋の中心部分が削ってありますが、設計図の中で「削る」と記している部分(削り幅26mm)がここに当たります。

材料と組み立て

 材料はアルカタ集成材を使用しました。カットが済んだら組み立てていきます。接着剤を塗り細い釘を打ち固定しました。

材料(アルカタ集成材)

図面を板に写します

底板にカットした部材を接着

さらに上板を接着し細い釘で固定

正面から見たところ

裏蓋を仮止めし削って整形

設計図の※印の線でカットします

カットした部分に遮光布を貼ります

印画紙の厚さの紙を挟んで押え板を接着します

光路確保のため中心部分を削ってあります

 

ピンホールの取り付け面

底面に蝶番を取り付けます

ピンホールの取り付け穴

ピンホール取付ボード(プリント基板)

ミラー取り付け補助材を貼り付けます

固定する前に位置合わせをします

接着前に内部の塗装を済ませます

ミラーは接着剤で取り付けました

ピンホール(ビールの空き缶)

シャッターを取り付けて完成です

撮影結果

 ピンホールを取り付け試写した結果が下の光画です。設計どおりの結果が得られました。

試写結果(左半分)

試写結果(右半分)

 この2枚を合成して1枚の広角写真が得られます。ここで、2枚の露出が若干異なる原因は多分2個のピンホールの大きさが違うのでしょう。また、両端のモヤモヤはピンホールの両側の山からの反射の影響ではないかと思われますので、周辺をつや消し黒で塗装すれば反射が低減され改善されるだろうと思います。

試写結果(左半分+右半分)

まとめ

画角約120度(焦点距離約10mm)の正立正像が得られる超広角ピンホールカメラを製作しました。

 このような超広角カメラで撮る写真は風景になるかと思います。そのため2個のピンホールの間隔は15mmで設計しましたが、上手く合成することが出来ることが確認できました。

 もし、もう少し近い被写体を撮ることを目的にするならば2個のピンホールの間隔を狭くしなければならないでしょう。

 右は撮影の様子です。しっかりした三脚に固定し露出時間は3分、じっと我慢。その後は暗室に飛び込み、第一現像、漂白、再露光、第二現像、水洗いをして完成です。コントラストの良い写真を得るコツは第一現像を十分に行うことですので印画紙が真っ黒になるまで第一現像を行います。

 (2016年1月24日は寒気団の襲来で異常な程の大雪になりました。)

 画角の比較をするために我が家の最広角レンズ12mmで撮影した写真を載せておきます。

撮影の様子

 レフレックス・ダブルピンホールカメラで得られた写真はこれよりも広角であり、設計どおり画角約120度(焦点距離約10mm)が得られていることを確認できました。

すごい雪でした(積雪17cm)

(2016.1.31)