日食を観察するためのピンホールカメラの作り方

太陽をじっと見つめるのは…あまり良い考えではないというのはよく知られた事実です。太陽が肌を焼くのと同じように、私たちの故郷の星は紫外線で目を圧倒し、文字通り網膜を焦がす可能性があります。

これは非常に残念なことです。特に、日食（月が太陽を覆う現象）を見るのは信じられないほど素晴らしい体験だからです。ありがたいことに、視力を危険にさらすことなく日食を見る方法はいくつかあります。その 1 つは、箱、アルミホイル、大量のテープを使ってピンホール カメラを作ることです。これは簡単で非常に用途の広いプロジェクトであり、日食を見終わったら永久的なカメラ オブスキュラに変えることができます。

統計

• 時間: 10分
• 料金: 1ドル
• 難易度:簡単

材料

• 段ボール箱1個
• ダクトテープ（または絶縁テープ）
• アルミホイル
• ホワイトペーパー

ツール

• はさみ（またはカッターナイフ）
• ルーラー
• 鉛筆
• 画鋲
• （オプション）接着剤

ピンホールカメラの作り方

1. 箱を遮光します。片側を開けたまま、ダクトテープまたは絶縁テープを使用して箱を密閉し、光線が入り込まないようにします。角と 2 つの段ボールが接する部分には特に注意してください。ピンホールから箱に入る光線はわずかであるため、太陽光の投影は薄暗くなります。つまり、カメラが暗いほど、画像が見やすくなります。

すでに述べたように、このプロジェクトは多目的に使用できます。ピンホール カメラの作成にはさまざまなサイズの箱を使用できますが、シリアル ボックスと靴の箱が特に適してします。私たちは、近所の人が最近オンライン ショッピングで購入した商品を入れた 15 x 7 ½ x 5 ½ インチの箱を使用しました。

同様に、ダクトテープと絶縁テープは箱を遮光するのに最適な選択肢ですが、光を遮断するテープであれば何でも使用できます。暗い色の和紙テープやマスキングテープでも効果があります。箱の中を完全に暗くするには、何層にも重ねて貼る必要がある場合があることに注意してください。

• プロのヒント:箱を光にかざして中を覗き、作業を確認してください。まだ光が透けて見える場合は、テープをもう一層貼ってください。

2. ピンホールの位置を決め、反対側の面の内側を白い紙で覆います。箱の最も小さい辺の 1 つを測り、同じ大きさの白い紙を切り、対応する面の内側にテープで貼るか、接着します。完璧である必要はありません。ほとんどの面が覆われていれば問題ありません。紙にしわや折り目がないことを確認してください。しわがあると太陽の像がゆがむ可能性があります。

3. ピンホールとビューアーの開口部を測ります。白い紙で覆った面の反対側で、定規と鉛筆を使用して 2 つの開口部を測ります。ピンホールの開口部は左上隅 (端から約 1.5 インチ) にあり、2 x 2 インチになります (後で小さくします)。

表示用の開口部は、ボックスの右上隅、上端から 0.5 インチ、右端から 1 インチの位置にあります。この開口部は小さく、わずか 1 インチ四方です。

4. 開口部を切り取ります。カッターナイフまたははさみを使用して、描いた開口部を切り取ります。

• プロのヒント:開口部が大きすぎる場合は心配しないでください。テープでいつでもサイズを調整できます。

5. 箱を閉じて密封します。新しく開けた開口部を利用して、光が入り込む可能性のある場所が他にないことを確認します。開口部の上下の箱の角には特に注意してください。段ボールが接するすべての場所をテープで覆います。

6. 大きい方の開口部をアルミホイルで覆います。2.5インチ x 2.5 インチの滑らかなアルミホイルを切り取ります。つやのない面を自分に向けて、大きな開口部を金属シートで慎重に覆い、テープで固定します。光が箱の中に入らないようにしっかりと固定してください。

• プロのヒント:しわを伸ばすには、爪の先でホイルの上で小さな円を描くように軽くこすります。

7. 画鋲を使ってホイルに穴を開けます。アルミシートの下の 2 x 2 インチの正方形のほぼ中心を見つけ、画鋲をそっと押し込んでから引き抜きます。きれいな丸い穴にする必要があります。画鋲がない場合は、爪楊枝の先や刺繍針を使ってもかまいません。使用するものは先端が尖っているもの (きれいな穴が開けられます) で、幅約 0.2 ミリであることを確認してください。

• 注意:ピンホールの幅によって、ボックスに入る光の量が決まります。光が多すぎると画像がぼやけます。その場合は心配しないでください。ホイルを交換して、より小さなピンホールを作ってみてください。

8. ピンホールカメラをテストします。太陽に背を向けて立ち、ビューポートから箱の中を覗きます。手を使ってできるだけ光を遮断し、ピンホールから太陽光が入る角度を見つけるまで動き回ります。この角度に達すると、箱の中に貼り付けた白い紙に太陽の形が小さく投影されるはずです。

[関連: 皆既日食はそれほど珍しいことではないが、おそらくあなたは何度も見逃しているだろう]

ピンホールカメラで見る画像の品質、そして日食を見ることができるかどうかは天候によって決まることを覚えておいてください。

ピンホールカメラの仕組み

画像は光です。私たちが見るものはすべて、光が反射して瞳孔を通り目に直接届くことで認識されます。あなたが作ったピンホールカメラも含め、すべてのカメラはこの基本原理に基づいて動作します。光をより良くフィルタリングすればするほど、結果として得られる画像はより鮮明になります。

もちろん、太陽は究極の光源です。晴れた日には、星から発せられる光線が地球に届き、到達したあらゆる表面で反射します。あらゆる方向から大量の光がやってくるため、太陽光線のごく一部だけを見たい場合、それらの光線を集中させ、残りをフィルターで除去する必要があります。カメラのピンホールが非常に小さいのはそのためです。より専門的な言葉で言えば、絞りが非常に狭いのはそのためです。ピンホールから箱の中に入ってくる光はごくわずかで、ピンホールを太陽に直接向けると、かすかな太陽の投影が見える程度です。

画像の暗さは理想的ではありませんが、鮮明さと引き換えに取ったものです。光が多すぎると、ぼやけて焦点が合っていない画像になります。これは日食のときに重要です。光をフィルタリングすると、月が移動して徐々に太陽光を遮るにつれて、太陽​​の丸い形が三日月またはリングに変わるのを見ることができるからです。

日食が終わったら、串を使ってカメラのピンホールを広げます。中を覗くと、太陽だけでなく、周囲の少し明るく反転した画像が見えます。ピンホールが大きくなると、箱がカメラ オブスキュラに変わり、より多くの光が入り、周囲の物体の画像が映し出されます。

このストーリーはもともと 2023 年に公開され、2024 年に更新されました。