что такое пинхольная камера
Пинхольный объектив
Видеокамеры с пинхольным объективом довольно популярны, т.к. они миниатюрны и хорошо подходят для скрытого видеонаблюдения. В последнее время в продаже даже стали появляться мегапиксельные IP камеры с объективом пин-хол.
Давайте рассмотрим что же такое пинхольный объектив или объектив пинхол? Этот термин произошел от английского слова Pinhole – крошечное отверстие, или буквально pin – булавка, hole – отверстие, дыра. Понятие пинхола пришло в область видеонаблюдения из фотографии. Классическое определение пинхола звучит так: «фотографическая камера с очень маленьким отверстием вместо обычного объектива»
Возможность фокусировки без линз была открыта еще в давние времена, и восходит корнями еще к научным изысканиям Аристотеля. В XIII веке Роджер Бэкон построил первую пинхольную камеру. Его камера представляла собой комнату с отверстием в стене. Леонардо Да Винчи описывал это удивительное явление так: «Когда изображения освещенных объектов проходят через маленькое круглое отверстие в очень темную комнату…, Вы будете видеть на бумаге все те объекты в их естественных формах и цветах…». Он же писал о возможности использовать пинхола для зарисовок.
И по сей день фотографами всего мира используется удивительное свойство пинхола. На обычный фотоаппарат надевается вместо объектива некая заглушка с крошечным отверстием, проделанным кончиком иголки.
Фотографии, сделанные таким «пинхольным объективом» отличаются повышенной глубиной резкости, отсутствием геометрических искажений и видимостью в широчайшем диапазоне длин волн излучения (от теплового излучения до мягкого рентгена). Знаю даже фотографа, который до сих пор проводит фотосессии в Самаре с помощью такого объектива.
Пример фотографий сделанных пинхольным объективом:
В видеонаблюдении используется тот же принцип пинхольного зрения – объектив с небольшим отверстием, размером с булавочную головку. Подобный объектив устанавливается на бескорпусные или миниатюрные видеокамеры в корпусах кубик или цилиндр.
 |  |
Подобные видеокамеры используются в основном там, где нужно организовать скрытое видеонаблюдение.
Фокусное расстояние пинхольного объектива видеокамер как правило 3,7 мм, что на матрице 1/3 соответствует углу обзора по горизонтали в 62 градуса.
| Полный конус P4 | Усеченный конус P1 | Плоский пинхол P3 |
 |  |  |
С недавнего времени (2000 год) видеокамеры с пинхольным объективом к открытой продаже запрещены, так как относятся с средствам СТС (Специальных Технических Средств) и могут использоваться только спецслужбами. Вопрос этот довольно спорный и вызывает массу дискуссий на эту тему. Например, во всех вызывных панелях видеодомофонов используются видеокамеры с пинхольным объективами, а также в фото- и видеокамерах мобильных телефонов тоже установлены объективы с «игольное ушко»
Также открытым остается вопрос законности использования видеоглазка, закамуфлированного под обычный дверной глазок, и хотя подобные видеокамеры не имеют пинхольного объектива, однако же, могут расцениваться как элемент скрытого видеонаблюдения. Однако, следует отметить, что подобные устройства видеонаблюдения неоднократно помогали правоохранительным органам в поиске преступников, а их владельцам в выявлении различных злоумышленников. Очень показательным является следующий видеоролик, на котором записана попытка взлома соседской квартиры.
Конечно, это очень скользкая тема и мы ни в коем случае не беремся брать на себя ответственность давать оценку подобным постановлениям правительства. С законом лучше дружить, а для этого закон нужно знать.
Самый главный документ в нашем случае это Уголовный кодекс от 13.06.1996 г. РФ №63-ФЗ. Разберемся о чем он говорит:
В Постановление Правительства РФ от 10 марта 2000 г. N 214 дается разъяснение, как ввозить, вывозить специальные технические средства, предназначенные для негласного получения информации, и дается их список. Тут-то мы и находим в одном из десяти разделов, что под спец. средствами негласного получения информации подразумеваю оборудование, имеющее хотя бы один из перечисленных признаков:
Формулировка «вынесенный зрачок входа» довольно неоднозначна, однако контролирующими органами все видеокамеры с объективом пинхол воспринимаются как запрещенные к открытой продаже СТС. Поэтому при покупке, продаже, установке и использовании подобных видеокамер нужно быть весьма осторожным, дабы не попасть под осуждение этим законом.
Пинхольный объектив
Видеокамеры с пинхольным объективом довольно популярны, т.к. они миниатюрны и хорошо подходят для скрытого видеонаблюдения. В последнее время в продаже даже стали появляться мегапиксельные IP камеры с объективом пин-хол.
Давайте рассмотрим что же такое пинхольный объектив или объектив пинхол? Этот термин произошел от английского слова Pinhole – крошечное отверстие, или буквально pin – булавка, hole – отверстие, дыра. Понятие пинхола пришло в область видеонаблюдения из фотографии. Классическое определение пинхола звучит так: «фотографическая камера с очень маленьким отверстием вместо обычного объектива»
Возможность фокусировки без линз была открыта еще в давние времена, и восходит корнями еще к научным изысканиям Аристотеля. В XIII веке Роджер Бэкон построил первую пинхольную камеру. Его камера представляла собой комнату с отверстием в стене. Леонардо Да Винчи описывал это удивительное явление так: «Когда изображения освещенных объектов проходят через маленькое круглое отверстие в очень темную комнату…, Вы будете видеть на бумаге все те объекты в их естественных формах и цветах…». Он же писал о возможности использовать пинхола для зарисовок.
И по сей день фотографами всего мира используется удивительное свойство пинхола. На обычный фотоаппарат надевается вместо объектива некая заглушка с крошечным отверстием, проделанным кончиком иголки.
Фотографии, сделанные таким «пинхольным объективом» отличаются повышенной глубиной резкости, отсутствием геометрических искажений и видимостью в широчайшем диапазоне длин волн излучения (от теплового излучения до мягкого рентгена). Знаю даже фотографа, который до сих пор проводит фотосессии в Самаре с помощью такого объектива.
Пример фотографий сделанных пинхольным объективом:
В видеонаблюдении используется тот же принцип пинхольного зрения – объектив с небольшим отверстием, размером с булавочную головку. Подобный объектив устанавливается на бескорпусные или миниатюрные видеокамеры в корпусах кубик или цилиндр.
| |
Подобные видеокамеры используются в основном там, где нужно организовать скрытое видеонаблюдение.
Фокусное расстояние пинхольного объектива видеокамер как правило 3,7 мм, что на матрице 1/3 соответствует углу обзора по горизонтали в 62 градуса.
| Полный конус P4 | Усеченный конус P1 | Плоский пинхол P3 |
| | |
С недавнего времени (2000 год) видеокамеры с пинхольным объективом к открытой продаже запрещены, так как относятся с средствам СТС (Специальных Технических Средств) и могут использоваться только спецслужбами. Вопрос этот довольно спорный и вызывает массу дискуссий на эту тему. Например, во всех вызывных панелях видеодомофонов используются видеокамеры с пинхольным объективами, а также в фото- и видеокамерах мобильных телефонов тоже установлены объективы с «игольное ушко»
Также открытым остается вопрос законности использования видеоглазка, закамуфлированного под обычный дверной глазок, и хотя подобные видеокамеры не имеют пинхольного объектива, однако же, могут расцениваться как элемент скрытого видеонаблюдения. Однако, следует отметить, что подобные устройства видеонаблюдения неоднократно помогали правоохранительным органам в поиске преступников, а их владельцам в выявлении различных злоумышленников. Очень показательным является следующий видеоролик, на котором записана попытка взлома соседской квартиры.
Конечно, это очень скользкая тема и мы ни в коем случае не беремся брать на себя ответственность давать оценку подобным постановлениям правительства. С законом лучше дружить, а для этого закон нужно знать.
Самый главный документ в нашем случае это Уголовный кодекс от 13.06.1996 г. РФ №63-ФЗ. Разберемся о чем он говорит:
В Постановление Правительства РФ от 10 марта 2000 г. N 214 дается разъяснение, как ввозить, вывозить специальные технические средства, предназначенные для негласного получения информации, и дается их список. Тут-то мы и находим в одном из десяти разделов, что под спец. средствами негласного получения информации подразумеваю оборудование, имеющее хотя бы один из перечисленных признаков:
Формулировка «вынесенный зрачок входа» довольно неоднозначна, однако контролирующими органами все видеокамеры с объективом пинхол воспринимаются как запрещенные к открытой продаже СТС. Поэтому при покупке, продаже, установке и использовании подобных видеокамер нужно быть весьма осторожным, дабы не попасть под осуждение этим законом.
Что такое пинхол
Пинхол – это самая простая конструкция, которая позволяет при помощи камеры получать изображение. Технология заключается в том, что перед светочувствительным элементом вместо объектива устанавливается заглушка с отверстием в середине. Диаметр отверстия составляет около одного миллиметра. Свет проникает сквозь отверстие и равномерно распределяется во все стороны. Из-за того, что отверстие очень маленькое, светочувствительный элемент не засвечивается сразу. При помощи такой конструкции не получить чёткого изображения, но очертания объектов и отдельные элементы видны очень хорошо, так что даже людей можно различать на фотографиях.
Пинхол – это очень хорошая технология для креативных фотографов и тех, кто просто ищет новые фотографические приёмы.
Камера, работающая по технологии пинхол, существовала до появления фотоаппаратов с объективами. Первый снимок на пинхол-камеру был сделан в 1545 году астрономом Геммой Фрисиусом. В XIX столетии начали появляться камеры, которые в XX столетии были вытеснены более продвинутыми моделями с линзовыми объективами. Начиная с 1960 годов о технике пинхол снова вспомнили.
Принцип работы камеры пинхол
Свет, проходя через маленькое отверстие попадает на светочувствительную бумагу или плёнку. При этом оно переворачивается. Техника пинхол подобна работе современных камер или человеческого глаза с одним лишь отличием. Свет не фокусируется на плёнке при помощи линз. Из-за этого изображение получается размытым.
Качество изображения может зависеть от размера отверстия. Слишком маленькое не позволит получить достаточно чёткий рисунок, а слишком большое сделает его сильно размытым. Трудно назвать оптимальный размер скважины. Он должен быть в пределах 0,5-1 миллиметра в диаметре. Также на чёткость снимка влияет точность краёв отверстия. В современном производстве используется лазер.
Изготовление пинхол-камеры
Лёгкость в изготовлении такой камеры позволяет делать её самостоятельно. Камеру можно сделать из алюминиевой банки, картонной коробки или даже спичечного коробка. Опыты показывают, что самые практичные камеры получаются из спичечных коробок.
Пинхол из коробка
Для изготовления такой камеры понадобится некоторое количество материалов:
На верхней части коробка проделывается достаточно большое отверстие диаметром 5-10 мм. Размер не имеет значения, так как оно тут же заклеивается фольгой. Прикрепить фольгу можно любым способом. Главное, чтобы не проникал свет. В фольге делается тоненькое отверстие иглой. Не забываем о диаметре. Игла должна быть тонкой.
Теперь нужно сделать затвор, чтобы плёнка не начала раньше времени воспринимать свет. Его можно изготовить из картона. Это должен быть простая заглушка, которая будет закрывать отверстие.
Внутри коробка укладывается предварительно обрезанная плёнка. Делайте это в полной темноте, чтобы не засветить. В наличии всего один кадр, после чего придётся перезаряжать камеру.
Чтобы получить кадр, нужно закрепить камеру к устойчивой поверхности и отодвинуть затвор, освободив путь свету к плёнке через отверстие. Длительность экспозиции составляет обычно от 3 до 10 секунд. Это зависит от размера отверстия, светочувствительности плёнки и освещения в месте съёмки.
Для самостоятельного изготовления камеры пинхол можно воспользоваться приложениями для смартфонов:
Пинхол на цифровой камере своими руками
Плёнка – это интересно, это дань прошлому, но сейчас мало кто захочет заниматься проявкой и печатью фото. Из молодых фотографов мало кто умеет это делать. Цифровые камеры работают так же как плёночные с одной лишь разницей. Светочувствительный элемент электронный. Вместо коробка мы можем использовать свой фотоаппарат. Вместо объектива нужно закрепить на байонете диск из толстого картона с отверстием, наклеенной фольгой и дырочкой от иглы. В качестве затвора будет выступать родной затвор камеры.
Маленькая хитрость: двигая положение отверстия относительно сенсора можно получить различный угол обзора. Это равносильно изменению фокусного расстояния. Если утопить отверстие внутрь камеры, то угол обзора станет шире, а если выдвинуть вперёд, то он будет уже, но только приближения не произойдёт, как при использовании оптики.
Коммерческие предложения
Сейчас на рынке можно найти интересные предложения, среди которых как различной формы и конфигурации камеры, так и крышки для байонетов цифровых фотокамер с миниатюрным отверстием в середине.
Компания Rising выпускает крышки для объективов с отверстием, эквивалентным диафрагме от F/41 до F/222. Есть крышки как для зеркалок, так и для беззеркальных камер.
Знакомство с эффектом
Пинхол – это принцип получения изображения на плёнке или цифровом датчике без использования линз и стандартных объективов. Для проецирования изображения на датчик используется маленькое отверстие, расположенное перед ним. Диаметр отверстия не превышает 1мм. Чем меньше диаметр, тем чётче будет картинка. Получить чёткое изображение при помощи данной техники не получится, но на снимке вполне можно различать объекты и даже лица людей.
Если отверстие будет слишком большим, то в камеру будет проникать слишком много света и он будет рассеиваться по поверхности датчика изображения, создавая размытие.
Пинхол отлично подходит для создания креативных и необычных фотографий. Это отличный способ удивить своих друзей и зрителей. Сделать такой объектив для современной цифровой камеры очень просто, но об этом поговорим потом.
Первые камеры не имели привычных для нас объективов. Они базировались на технологии Пинхол. Первая фотография, о которой известно истории была сделана на пинхол-камеру в 1545 году. Её автор – астрономом Геммой Фрисиусом. С XIX века началось производство и повсеместное использование таких камер. В XX веке их заменили более продвинутые устройства с новым типом объектива. В 1960 году техника получения изображения пинхол снова начала становиться модной, но только в качестве креативного инструмента.
Как работает пинхол-камера
Через маленькое отверстие проходит небольшое количество света. Благодаря ровным краям рассеивание минимальное. Количество света небольшое, что позволяет использовать стандартные выдержки. Первоначально для получения снимков использовались специально сконструированные коробки, в передней части которых было отверстие, а у задней стенки устанавливался светочувствительный элемент. Из-за отсутствия фокусировочного элемента получить чёткое изображение невозможно, качество вполне нормальное для того, чтобы люди могли узнавать друг друга.
Размер отверстия и ровность краёв играет большую роль. Чем меньше отверстие, тем чётче изображение. С увеличением размера отверстия будет увеличиваться размытие. Так же ведёт себя диафрагма в современных объективах. Обычно размер отверстия составляет не больше 1 миллиметра. Не ровный край приведёт к неравномерному проникновению света и на снимке появятся искажения и неприятные размытия. Сейчас для изготовления пинхол-объективов используют лазер.
Пинхол-камера своими руками
Как было описано выше, конструкция камеры очень проста. Её можно сделать буквально из подручных материалов. Для корпуса можно использовать не прозрачную банку или коробку. Подойдёт даже коробок от спичек. Именно из него можно сделать амый удобный и качественный вариант камеры.
Спичечный коробок в роли камеры
Чтобы сделать камеру из спичечного коробка нужно совсем немного материалов:
На одной широкой стороне коробка делаем большое отверстие диаметром около 1см. Далее заклеиваем его фольгой. Именно фольга позволяет сделать маленькое отверстие с ровными краями. Для крепления фольги можно использовать любой способ: клей, скотч, изолента. Важно добиться максимально плотного прилегания фольги, чтобы вовнутрь не проникал свет. Используем тонкую иглу и самым кончиком протыкаем в середине небольшое отверстие. Диаметр не более 1мм. Желательно добиться диаметра 0,5мм.
Далее необходимо реализовать затвор. Он позволит начать и закончить экспонирование в определённый момент. Делаем простейшую заглушку из картона, которая будет плотно закрывать отверстие в фольге и легко сниматься и надеваться обратно.
Далее нам понадобится плёнка. Вырезаем из неё один кадр. Делаем это в тёмной комнате, чтобы она не засветилась. Помещаем плёнку в коробок и закрываем его. Края проклеиваем изолентой, чтобы сбоку не проникал свет. В камере будет только один кадр. После его создания придётся перезаряжать камеру.
Для создания кадра необходимо прочно закрепить нашу камеру на любой устойчивой поверхности. Затем открываем затвор и ждём некоторое время. Время экспонирования зависит от освещённости вокруг, размера отверстия и светочувствительности плёнки. Чаще всего на экспонирование уходит около 3-10 секунд. Придётс экспериментировать, подбирая оптимальное время.
Существует несколько приложений для смартфонов, облегчающих съёмку с камерами пинхол:
Пинхол на цифровой камере
С плёнкой работать сложно, так как нужно соблюдать множество условий для получения качественного снимка, затем проявлять отработанные материалы и выполнять трудоёмкую печать или сканирование для переведения снимка в цифровой вид.
Если у вас есть цифровая камера со сменными объективами, то вы можете сделать пинхол-камеру, которая не будет иметь ни каких ограничений. Вы сможете создавать столько снимков, сколько захотите, менять настройки камеры и тут же видеть результат своей работы.
Корпус фотокамеры будет выступать в роли коробка, датчик в роли плёнки, затвор сохранит свою функциональность, а заглушку с маленьким отверстием нам придётся сделать самостоятельно.
Взяв плотный картон, мы делаем большое отверстие и наклеиваем фольгу, как в случае с коробком. Закрепить эту конструкцию можно в байонете камеры, если вы вырезали точного диаметра круг, который подойдёт для крепления.
Также можно пожертвовать крышкой байонета. Принцип изготовления тот же.
При создании пинхол-объектива можно изменять угол обзора, аналогично изменению фокусного расстояния на объективе. Чем больше вовнутрь корпуса будет утоплен наш объектив, тем шире угол обзора и, соответственно, чем больше объектив выступает вперёд, тем уже угол обзора.
Современные пинхол-камеры
В продаже можно найти необычные и интересные предложения. Различные маленькие мастерские предлагают камеры из дерева необычного вида. Они могут работать с целой, не обрезанной плёнкой, подобно плёночным камерам. Вы просто заряжаете плёнку и после каждого кадра перематываете её.
Также можно найти специальные крышки для байонетов с отверстиями различной величины. Компания Rising такую продукцию. В ассортименте есть крышки с отверстием, эквивалентным диафрагме от F/41 до F/222. Можно найти крышки как для зеркальных, так и беззеркальных камер.
Что такое пинхол-камера и каковы принципы её работы?
Пинхол (pinhole – булавочное отверстие) – камера с маленьким отверстием вместо объектива или объективом, имитирующим такой эффект.
Ещё в X веке арабский математик и учёный Альхазен обнаружил, что свет, проходя через крошечное отверстие в стене тёмной комнаты, проецируется на противоположную поверхность. До появления светочувствительных носителей этим оптическим эффектом пользовались художники. Такой способ помогал быстро и легко воспроизводить картины с фотографической точностью.
История возникновения
Простейшие устройства для передачи изображения на противоположную поверхность — это камеры-обскуры (лат. camera obscūra — “тёмная комната”). Они помогали не только художникам, но и астрономам. Первое использование этого оптического эффекта задокументировано в 1544 году во время наблюдения за солнечным затмением.
Со временем использование качественной оптики популяризировалось и камера-обскура стала более компактной. Но она не обеспечивала высокой резкости изображения. До определённого предела резкость можно повысить путём уменьшения диаметра отверстия, но при слишком сильном уменьшении сказываются эффекты дифракции – изображение становится ещё более расплывчатым.
Принцип работы художников с камерой-обскурой
С открытием фоточувствительных элементов мир получил фотографию и фотокамеры стали распространяться в XIX веке. В XX веке их вытеснили более продвинутые фотоаппараты, которые использовали линзы, а с распространением фотопленок в 1960-х снова вспомнили про технику пинхол.
Принцип работы
Принцип действия любой пинхол-камеры таков: свет проходит через очень маленькое (около 1 мм) отверстие, попадает на плёнку, светочувствительную бумагу или другую поверхность, покрытую фоточувствительным элементом. Из-за принципов камеры обскура изображение переворачивается (к слову, также работает наше зрение). Но в отличие от человеческих глаз или современных фотокамер, свет не фокусируется на пленке. Из-за этого изображение получается размытым. Баланс между размытостью и недостаточной четкостью изображения зависит от диаметра отверстия. Если отверстие большое, изображение превратится в разноцветное пятно, а слишком маленькое отверстие не даст достаточно цвета для четкой картинки и она будет плохо различима.
Кроме того, четкость снимка зависит от краев отверстия – в идеале оно должно быть круглыми, поэтому при производстве современных пинхол-камер и пинхол-объективов используют лазер.
Скрытое видеонаблюдение
Еще пинхол-камерами называют спецсредства для скрытой видеосъемки. Они внесены в Список видов специальных технических средств, предназначенных для негласного получения информации, ввоз и вывоз которых подлежат лицензированию. Список касается и “специальных технических средств для негласного визуального наблюдения и документирования”. Одним из подпунктов являются камеры, “имеющие вынесенный зрачок входа (PIN-HOLE)”.
Покупка, продажа и установка у себя скрытого видеонаблюдения могут повлечь за собой уголовное наказание, несмотря на все заверения продавца в их легальности – окончательную легальность любых подобных средств определяет СБУ работать же и распространять такие средства могут только спец. службы и предприятия, прошедшие соответствующее лицензирование.