Hålkamera

om hålkamera, några praktiska formler och hur man drillar ett hål.
fotograferad med "Den Mulna Kameran"
fotograferad med ”Den Mulna Kameran”

Säljsnack! Tag en ljustät påse och stick hål i den och du har en hålkamera. Du saknar ett vidvinkelobjektiv till din storformatskamera – ett hålobjektiv är ett prisvärt alternativ. Behöver du bygga en kamera med krokig filmbana? Hålkamera!

Hålkamera är buskul. NASA använder hålkameran för dess distorsionsfria bild. (Rymdteleskopet Hubble lär ha en hålkamera för positionsbestämning.) Pictoralisterna vid 1800-talets slut använde hålkameran för dess mjuka skärpa och det enorma skärpedjupet. Andra finner ett alkemistiskt drag hos hålkameran. Den transformerar verkligheten, från tre till två dimensioner, via en punkt, utan mellanliggande filter. Hålkameran och dess bilder är på det sättet en tydligare metaformaskin än den vanliga kameran som vi så ofta tar för given.

Jag har efter bästa förmåga försökt att sammanställa litet matnyttigt om hålobjektiv och hålkameror. För att förklara hur man räknar ut optimala hålstorlekar och hålens bländarvärden finns det några formler som jag hoppas att ni inte skräms av. Tag det lugnt, använd miniräknare så går det som en dans. Med hjälp av formlerna kan du beräkna exponeringstiden för några vanliga ljussituationer. När är det väl är dags för fotografering ska du kunna ägna dig åt motivet och inte behöva räkna så förtvivlat mycket.

En hålkamera kan se ut hur som helst

filmburkHär syns en snittbild på en filmburkskamera som förresten är en av de allra enklaste kamerorna att bygga. Kom ihåg att välja en filmburk som är svart med svart lock! (och svarta snusdosor är inte ljustäta de bara ser ut så!)

Halvcylindern är en äkta panoramakamera medan nästa kamera är en extrem vidvinkel. Dessa två modeller visar också på ett annat fenomen. Vidvinkelkameran kommer att exponera rikligast mitt för hålet (dit ljuset har kortast väg att gå) medan bildkanterna blir ordentligt mycket mörkare. Den äkta panoramakameran däremot kommer att få en jämn exponering pga ljusavståndet är lika till filmens alla delar.

Hålkamerans maximala bildcirkel har en diameter på 3½ gånger bildavståndet (=lådans djup).

haalkameraskissSka du bygga en kamera med flera hål är det viktigt att komma ihåg den här rubriken, speciellt om du vill att bilderna ska glida över i varandra lagom mycket. Det finns inget märkligt med det här alls, utan har att göra med att ljuset avtar med kvadraten på avståndet. (vet ju varenda människa) Därför ökar också bildcirkeln vid överexponering, med allt vad det innebär av svårkopierade negativ.

Bra saker att skaffa till kamerabygget

Svart eltejp att ljustäta med. Svart färg, så matt som det går att få tag på, till kamerans insida. (färgtyp efter material). Leta efter ”griffeltavelsvart” som är helmatt. Humbrol’s hobbylackfärg, som man kan måla byggmodeller med, tillverkar en bra helmatt svart färg som funkar bra på plast och plåt. Den svarta plastpåsen som fotopapper kommer i påminner jag om igen. Dubbelhäftande papperstejp är också bra att ha till att montera negativen med.

Det finns verkligen möjligheter att välja byggmaterial efter humör. Jag har sett bilder där fotografen använt munnen som kamera. Sen gäller det bara att göra ett tillräckligt snipigt hål med läpparna… Nå – testa gärna med enklare pappkameror i början men försök sedan att bygga i ett material som gör att kameran går att använda till mer än en exponering. Det får bli mitt sista råd. Det är kul att bygga men ännu roligare att göra bilder, tycker jag.

Om hålets kvaliteter och formler

mulna
Den här kameran har ett hål stort nog för fotografering i mulet väder. Se också ”trelådorskameran” på nästa sida

Hålet som ska skapa bilden måste uppfylla vissa krav. Hålet måste vara så litet att det avgränsar ljusinsläppet på det sättet att en punkt i motivet också blir en punkt i kameran. Är hålet för stort blir det en suddig projektionsbild eller ingen bild alls. Ett för litet hål kommer att kröka ljuset (diffraktionseffekten) och bilden blir återigen suddigare. Det är onödigt att göra hålet mindre än nödvändigt, hålkameran kommer ändå att ge mycket höga bländarvärden och exponeringstider som ibland är flera minuter långa. Om målet är en så detaljrik bild som möjligt (vilket det i och för sig inte behöver vara) så gäller det alltså att kunna räkna ut rätt hålstorlek. Men hellre ett något för stort hål än ett för litet.

Det trixiga är att hålstorleken måste matchas mot kamerakroppens djup. Avståndet mellan hål och film kallas i hålkamerasammanhang för bildavstånd (på en vanlig kamera är det synonymt med brännvidd) och varje bildavstånd har alltså sin speciella optimala håldiameter. För att få en så skarp bild som möjligt är det också viktigt att hålet är absolut runt, och helt fritt från damm och tillverkat i ett så tunt material att inga ”tunnelväggar” bildas som ljuset kan studsa emot. Det coola är att det är rätt enkelt att tillverka ett sådant hål helt själv. (Beskrivning finns längre ner på sidan.)

Formeln för optimal hålstorlek

optimalhaalstorlekd= hålets diameter
b= bildavståndet (alltså avståndet mellan hål och film = ”brännvidd” på en linskamera)
p= en proportionalitetsfaktor, ett tal mellan 25 och 30. Vad detta tal har för härledning är kraftig överkurs men det synliga ljusets olika våglänget är en av faktorerna. 28 kan användas som riktvärde.

Tack vare ”p” kan hålet alltså vara litet olika stort och ändå ge en mycket skarp bild. Om jag fick välja skulle jag hellre ha ett något stort hål än ett mindre för att slippa allt för långa exponeringstider.


Formeln för hålets relativa bländarvärde

Även om målet INTE är en så skarp bild som möjligt så tycker jag att man ska räkna ut hålets bländar-värde. Felsökningar blir mycket enklare om man vet på ett ungefär hur exponeringstiderna ligger.

relativblaendareu= bländarvärdet
b= bildavståndet
d= hålets diameter

Hålets bländarvärde gäller alltså bara för ett specifikt bildavstånd.


Om förlängningsfaktorn och hur man räknar ut den

En hålkamera har alltid ett väldigt högt bländarvärde, långt utanför en vanlig ljusmätares räckvidd. Men, om man kan räkna ut skillnaden mellan hålkamerans och ljusmätarens bländarvärde så har man fått fram en förlängningsfaktor som kan användas för att räkna ut exponeringstiden. Först formeln, ett exempel hittar du längre ner på sidan:
foerlaengningsfaktorff= förlängningsfaktorn
y= hålkamerans bländarvärde
z= ljusmätarens bländarvärde

Hur man drillar ett hål

Jag har gjort en massa hål själv med synål och fint sandpapper på tunn aluminiumplåt. Jag har också beställt superexakta proffsiga hål från Svenska Nanometerlaboratoriet. Och skillnaden i bildkvalitet är inte så stor om den ens är synbar. Det jag hade svårt att göra själv var riktigt små hål. Till min collage-kamera behövde jag 12 hål på exakt 0,15 mm och det klarade jag inte själv. De blev hyfsat skarpa men exponerade ojämnt pga storleksskillnader sinsemellan.
Gör så här:

  • haal01Klipp till en bit aluminium ur en drickaburk (lite för hårda för min smak) eller en engångspajform, 4×4 cm är rätt lagom.
  • Lägg den ovanpå en bit kartong på bordet. Pressa försiktigt en synål mot aluminiumbiten. Nu ska du drilla ett hål! Om du bara trycker med nålen rakt ner kommer får du ett hål med trasiga kanter som aldrig går att få runt. Om du i stället snurrar på aluminiumbiten samtidigt som du rätt löst trycker med nålen så är det ganska lätt att få ett hål med jämna kanter.
  • Sluta drilla när du är igenom. Vänd på aluminiumbiten och slipa bort graderna med ett fint sandpapper/smärgelduk.
  • Vänd igen och fortsätt drilla. Upprepa till dess du tror att hålet är nära slutstorlek.
    Dags att mäta håldiametern.
  • Godkänn, korrigera eller gör ett nytt hål. Det blir sällan rätt på första försöket men ge inte upp, snart har du det i fingrarna.

Hur man mäter ett hål

Nu ska vi gå in i mörkrummet och använda en traditionell förstoringsapparat som mätverktyg för att kunna storleksbedöma ett hål som inte är större än tiondelar av en millimeter.

  • Rita upp två smala streck på en plastfilm (typ blank filmbit eller over head-plast) med exakt 5mm mellan strecken.
  • Ladda ner och skriv ut kalibreringslinjen som finns på den här pdf-länken om kalibrering. Med hjälp av linjalskalan i pdf-dokumentet och förstoringsapparaten blir det buslätt att se hur stort hålet är, om det har jämna kanter, är runt eller ovalt osv
  • Gå till mörkrummet och stoppa plastfilmen i negativhållaren. Hissa upp apparaten så att de två strecken med 5mm emellan linjerar med nollan och 5 mm på linjalen. Klarar inte din förstoringsapparat av att hissas så högt så kan du förminska mätstickan något när du skriver ut den. Det viktigaste är ju själva kalibreringen mot dina 5mm.
  • Byt ut plastfilmen mot aluminiumbiten med ditt hålkamerahål. Tänd förstoringsapparaten och var noga med att ställa skarpt. Ljuspricken som ditt hål projicerar på bordet kan nu jämföras med strecken på kalibrerings-linjalen. Lägg pappret så att ljuspricken börjar på linjalens nolla.
  • Ta-dah! Du kan plötsligt lätt som en plätt skilja ett hål med diametern 0,35 mm från ett med diametern 0,4. Alla ojämnheter och fnas syns nu också tydligt.

Hur man mäter ett hål – 2.0

Allt färre fotografer har traditionell analog mörkrusutrustning och det behövs därför en alternativ metod till den ovan presenterade för mätning av ett hålkamerahål. Utrustningen vi behöver, förutom en dator, är en digitalkamera, ett ljusbord och en genomskinlig linjal.

  • Rigga upp din kamera med ett stativ över ljusbordet. (Jag använde ett gammalt reprostativ.)
  • Lägg ditt hål på ljusbordet tillsammans med linjalen.
  • Fotografera nu ditt hål tillsammans med linjalen med så stor förstoring som kameran tillåter. Testa olika exponeringar. Du bör underexponera ett par steg för att få så skarp avbildning av hålet som möjligt. Var noga med att lägga hålet i mitten för att minska överstrålning/diffraktion.
  • In med bildfilen i Photoshop och förstora bilden till dess att 5mm på linjalen blir 10 cm på skärmen. Nu kan du titta på ditt hål i 20x förstoring. (Tips: Gör bilden negativ! Det är enklare att se och mäta ett svart hål mot ljus bakgrund.)
  • Mät nu hålet. Ett hål som mäter 5 mm på skärmen är alltså 0,25 mm stort. Den här mätmetoden behöver förfinas. Jag använder den nu och det funkar hyfsat, men ofta blir det mycket diffraktion vid fotograferingen och hålet får suddiga kanter och storleken blir svåravläst. Hålets kanter och jämnhet kan lätt ses i en vanlig negativlupp.

OK! Repetition och räkneexempel:

Soldisigt utomhusljus och 400 ISO brukar ge en exponering på ungefär 1/250 sekund och bländare ƒ:11 på min vanliga systemkamera. Min hålkamera har också 400 iso-film men ett bländarvärde på ƒ:350! Vad göra? Vi vet alltså ISO-känsligheten, de olika kamerornas bländarvärde, sytemkamerans exponeringstid men  inte hålkamerans.
För att få reda på hålkamerans exponeringstid så räknar jag ut skillnaden i ljusinsläpp mellan ƒ:350 och ƒ:11, alltså förlängningsfaktorn mellan de olika exponeringarna. Uträkningen ser ut så här: (350/11)² ≈1012
Min förlängningsfaktor är alltså 1012. 1/250 sekund är detsamma som 0.004 sekunder. Och 0.004 x 1012 ger mig en exponeringstid på ungefär 4 sekunder.
Nu har du fått fram den troliga exponeringstiden. Mitt tips är att du börjar här (med den tid du får efter dina uträkningar). Får du för täta/mörka negativ har du en ljusläcka någonstans! Det finns ingen chans i världen att du behöver kortare tid än våra uträknade fyra sekunder, däremot flera till varför du behöver längre. Något som kallas filmens reciprocitetsavvikelse är den troligaste orsaken till att du behöver förlänga exponeringen. Tänk nu på att ta i ordentligt, att höja från fyra till fem sekunder kommer inte ge någon effekt alls. Exponera filmen dubbla eller fyrdubbla tiden om du får tunna negativ!

Om filmens reciprocitetsavvikelse kan du läsa här

Och om du tycker att det är något fishy i matematiken kring förlängningsfaktorn så finns det en text här som kan reda ut en del – eller förvirra ytterligare. En varning kanske är på sin plats, texten är inte direkt flörtig utan snarare ett försök att förklara så vetenskapligt som möjligt till en mycket frågvis och duktig elev.


Kom ihåg bländarskalan!

(läs mer här)
Kan du bländartalen utantill behöver du inte räkna så förtvivlat mycket. Med bländarskalan i minnet blir det också lättare att förstå förhållandet mellan din systemkameras bländare och hålkamerans.

ƒ:5,6 (≈ 4 x √2)
ƒ:8 (≈ 5,6 x √2)
ƒ:11 (o.s.v.)
ƒ:16
ƒ:22
ƒ:32
ƒ:45
ƒ:64 (se fotogruppen ƒ:64 på nätet)
ƒ:90
ƒ:128
ƒ:180
ƒ:256
ƒ:360
ƒ:512
ƒ:720
ƒ:1024 (vilket är ett mycket högt bländarvärde)

Kommentera

E-postadressen publiceras inte.