まとめ
解説
ピンホールカメラの最も基本的な原理は「光の直進性」にあります。被写体の各点から反射した光はあらゆる方向に進みますが、小さな穴を設けることで、特定の方向に進む光のみが内部に到達します。被写体の上部から出た光は穴を通ってスクリーンの下部へ、下部から出た光はスクリーンの上部へと直進するため、スクリーン上には上下左右が逆転した「倒立実像」が形成されます。
像の質は、ピンホールの大きさとスクリーンまでの距離によって決定されます。穴を大きくすると光量が増えて明るくなりますが、複数の光線が重なり合うため像はぼやけます。逆に穴を小さくすると像は鮮明になりますが、暗くなります。また、スクリーンを穴から遠ざけるほど像は拡大されますが、光が分散するため暗くなるという相関関係があります。
| 操作 | 像の大きさ | 像の明るさ | 像の鮮明さ |
|---|---|---|---|
| 穴を大きくする | 不変 | 明るくなる | 低下する |
| 穴を小さくする | 不変 | 暗くなる | 向上する |
| スクリーンを遠ざける | 大きくなる | 暗くなる | 不変 |
ピンホールカメラは、小さなあなを通して外の景色をうつし出す箱のことです。レンズを使わなくても、光がまっすぐに進むという性質を利用して、反対側にあるスクリーンに絵をうつすことができます。
このカメラでうつる絵には、おもしろいとくちょうがあります。それは、上下と左右がぎゃくさまになった倒立実像というすがたになることです。たとえば、あなの前に「あ」という文字をおくと、スクリーンにはさかさまになった「あ」がうつります。これは、上のほうから出た光があなを通って下の方へ、下のほうから出た光があなを通って上の方へ、まっすぐに進むからです。
あなからスクリーンまでの距離をはなすと、うつる絵は大きくなりますが、光が広がってしまうため、少し暗くなってしまいます。反対に、スクリーンをあなに近づけると、絵は小さくなりますが、明るく見えるようになります。
わたしたちの「目」も、実はピンホールカメラににています。目のひとみの部分が、あなの役割をして、外の景色を目の奥にうつしているのです。ただし、目はレンズ（水晶体）を使って光を集めているので、ピンホールカメラよりもずっと明るくはっきりと見ることができます。
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