PINHOLE CAMERA / CAMERA OBSCURA

什麼是針孔相機?

針孔相機不用鏡頭,而是讓光線穿過小孔形成影像。

正在載入三維光學模型。

針孔相機是不使用鏡頭、只讓光線通過極小孔徑形成影像的簡單攝影裝置。它直接利用光沿直線傳播的性質,因此影像會在孔徑大小、距離與時間等具體條件中出現。本頁從原理、結構、歷史與表現的角度,說明針孔攝影及其與暗箱的關係。

01 / PRINCIPLE

小孔成像的原理

光線沿直線穿過小孔並投射到相對的表面上,由此形成針孔影像,這一現象通常稱為小孔成像。孔徑越大,進入的光越多,但影像會更柔和。在一定範圍內縮小孔徑能讓影像更清晰,卻需要更長的曝光時間;孔徑過小時,衍射會讓影像再次變柔和。亮度、清晰度與時間之間的取捨,是針孔相機的基本結構。

孔徑
影響影像的清晰度與亮度
投影距離
影響影像的大小與亮度
曝光時間
決定影像能否被紀錄
作品Fading Light:黑暗中浮現藍色光與白色圓形影像
Fading Light / 2021

02 / DEFINITION

針孔相機的定義

針孔相機以小孔代替鏡頭,讓穿過孔徑的光線形成影像。與追求清晰度的一般相機不同,針孔相機會把影像成立的條件——曝光時間、孔徑與被攝體距離——更直接地呈現出來。

因此,它既可以是攝影器材,也可以是觀察光的行為與視覺前提的裝置。

03 / STRUCTURE

最小結構

針孔相機由三個基本要素構成。

  1. 01不透光的箱體:控制光線的空間
  2. 02針孔:光線的入口
  3. 03感光面:底片、相紙或影像感測器

這種結構很容易擴展。放大箱體,就會成為大型相機;將建築或房間遮光並打開一個孔,空間本身便會成為暗箱。

用紙板製作的攝影裝置
ダンボールデジカメラ3号 heuristic拍攝用 / 2011

04 / CAMERA OBSCURA

與暗箱的關係

暗箱(camera obscura)是把外部景物投影到黑暗房間或箱體內部表面上的裝置,既有使用小孔的類型,也有使用鏡頭的類型。

針孔相機用小孔代替鏡頭來成像,與不使用鏡頭的暗箱原理相同。兩者都可以採用箱體或房間的形式,因此不能僅憑大小或是否便於攜帶來區分。

用於創作《時の回廊》的攝影裝置
時の回廊用カメラ / 2006

05 / HISTORY

針孔相機的歷史

關於小孔成像的記述,比攝影早了兩千多年。以下只列出要點。十四個階段的年表、八則小故事與二十四條資料來源,收錄在獨立的頁面中。

  1. 約公元前4—3世紀

    《墨子》光在小孔處交叉,影像上下顛倒

  2. 11世紀初

    伊本·海賽姆記述黑暗空間中小孔的成像現象

  3. 1544年

    赫馬·弗里修斯觀測日食把暗室投影以圖示出版

  4. 約1826—1827年

    尼埃普斯把投影影像永久保留——攝影開始

  5. 1890年

    喬治·戴維森針孔攝影作為表現手法獲得評價

06 / EXPRESSION

針孔攝影的表現

針孔攝影並不只是“復古”或“柔和”。它與鏡頭攝影所強調的解析力和焦點保持距離,使影像成立的條件本身成為作品的主題。

  • 影像以時間、距離與孔徑等“條件”顯現
  • 單一焦點的概念減弱,空間趨於均質
  • 裝置設計本身成為創作行為的一部分

07 / FAQ

常見問題

小孔成像的原理是什麼?

光沿直線穿過小孔,在暗箱內壁形成上下左右顛倒的影像。在一定範圍內縮小孔徑能讓影像更清晰,但進光量減少、曝光時間變長;孔徑過小時,衍射會讓影像再次變柔和。

可以自己製作針孔相機嗎?

可以。只要具備不透光的箱體、針孔與感光面三個要素,就能構成針孔相機。孔徑的精度與遮光效果直接影響影像的穩定性。

暗箱與針孔相機有什麼區別?

暗箱是把外部景物投影到黑暗房間或箱體內部表面上的裝置,其中也有使用鏡頭的類型。針孔相機則用小孔代替鏡頭來成像。不能僅憑大小區分兩者。

為什麼針孔照片看起來比較柔和?

孔徑較大時,來自多個方向的光線會重疊,使影像變得柔和。在一定範圍內縮小孔徑能讓影像更清晰,但孔徑過小時,衍射會使影像再次變柔和。小孔的進光量也更少,因此曝光時間會變長,並更容易受到移動影響。