14 กรกฎาคม 2556

สนุกกับฟิสิกส์ ตอน กล้องรูเข็ม

กล้องรูเข็มหรือที่ฝรั่งเขาเรียกว่า pinhole camera เป็นหนึ่งในทัศนอุปกรณ์แบบง่ายๆ ที่เราทำเล่นกันเองได้ และสนุกสนาน ตัวกล้องก็ไม่มีอะไรมาก เป็นกล่องที่ปิดมิดชิดทุกด้านและมีรูเล็กๆ เท่ารูเข็มหรือเล็กกว่าเจาะอยู่ที่ตรงกลางของฝากล่องด้านหนึ่ง


กล่องที่ว่านี้ทำมาจากอะไรก็ได้ อาจเป็นทรงกระบอกก็ได้ขอให้ปิดแสงได้อย่างมิดชิดก็แล้วกัน  โดยปกติอีกด้านหนึ่งของกล่องด้านที่ตรงข้ามกับรูเข็มจะเป็นด้านที่ถอดออกได้ไว้สำหรับติดฟิล์ม ส่วนด้านหน้าก็อาจมีแผ่นกั้นแสงที่คอยปิดเปิดแสงให้ไปกระทบฟิล์ม  ดังตัวอย่างกล้องจริง ที่ครูสร้างขึ้นเล่นๆ เมื่อสัก 8 ปีที่แล้ว

ภาพกล้องรูเข็มจากกระป๋องขนมขบเคี้ยว

สมัยนั้นกล้องดิจิทัลยังแพงมาก กล้องฟิล์มยังเป็นสิ่งที่คนส่วนใหญ่ใช้บันทึกภาพกัน ครูก็เช่่นกัน เวลาบันทึกภาพก็ใช้กล้องฟิล์ม เมื่อเล่นกล้องรูเข็มก็ใช้ฟิล์มเป็นตัวจับแสง หลายคนยังแซวครูอยู่ว่า กล้องดีๆ มีไม่ใช้ มาถ่ายภาพด้วยกล้องรูเข็มให้มันยุ่งยาก ซึ่งก็เป็นอย่างที่เขาว่ากันจริงๆ  เพราะแม้การสร้างกล้องรูเข็มนั้นค่อนข้างง่ายแต่การบันทึกภาพให้ได้ดีนั้น ต้องเรียนรู้อะไรต่อมิอะไรเยอะทีเดียว ซึ่งครูจะไม่กล่าวถึงในเนื้อหาตอนนี้ เพราะก็รู้ๆ กันอยู่ว่า นี่มันยุคดิจิทัล

หลักการกล้องรูเข็ม

ง่ายมากหลักการที่จะอธิบายมีเพียงว่า "แสงเดินทางเป็นเส้นตรง"  ดังนั้น เมื่อแสงจากดวงอาทิตย์ส่องมายังวัตถุแสงนั้นจะสะท้อนออกมาและมีส่วนหนึ่งที่มันวิ่งผ่านเข้ามาในรูเข็มที่เราเจาะไว้ เมื่อแสงนี้ไปกระทบฉากหรือผนังอีกด้านหนึ่งของกล่องมันก็จะเกิดภาพขึ้น ดังแสดงในรูปด้านล่างนี้

จากรูปที่แสดง แสงที่ไปปรากฎเป็นภาพที่ฉากนั้นจะเป็นภาพที่กลับหัวกลับหาง ซึ่งก็เหมือนภาพจากเลนส์ที่ได้จากกล้องถ่ายรูปทั่วไปนั่นเอง

ความลำบากของการถ่ายภาพด้วยกล้องรูเข็มสมัยฟิล์ม

การสร้างกล้องรูเข็มของครูในตอนนั้น ไม่ได้มีจุดมุ่งหมายที่จะถ่ายภาพแบบเป็นจริงเป็นจัง เพราะกล้องถ่ายภาพชนิดใช้ฟิล์มครูก็มีอยู่แล้ว แต่ที่สร้างขึ้นมาก็เพื่อใช้อธิบายหลักการของแสงนั่นเอง ฟิล์มที่ใช้ในตอนนั้นจำได้ว่าเป็น Kodak T-MAX 400 เอามาตัดเป็นท่อนๆ ในมืดสนิท ซึ่งครูใช้ห้องนอนนะแหละ ทำตอนกลางคืน โดยปิดไฟทุกหลอด แล้วใช้ผ้าห่มผืนใหญ่ๆ คลุมตัวไว้ แล้วค่อยๆ ดึงฟิล์มออกมาจากกลัก แล้วหาที่วัดระยะแล้วใช้กรรไกรตัดเป็นท่อนๆ เก็บไว้อีกทีด้วยถูงพลาสติกสีเข้มๆ แล้วบรรจุลงใน กระเป๋าหนังใบเล็กๆ สีดำอีกที
ความยุ่งยากประการถัดมาก็ คือ การบรรจุฟิล์มลงในเฟรมสไลด์ที่ติดอยู่กับฝาด้านหลังกล้องรูเข็ม เพราะต้องอาศัยประสบการณ์ในการลูบดูฟิล์มก่อนก่อนจับยัดลงไปในเฟรมสไลด์ การทำเช่นนี้ก็ต้องทำในที่ร่มหาผ้าดำผืนใหญ่ๆ มาคลุมเมื่อทำเสร็จก็เอากล้องรูเข็มเข้าไปแล้วปิดฝาให้เรียบร้อยก่อนนำออกมาถ่ายภาพ
ทีนี้ก็ถึงตอนบันทึกภาพ การบันทึกภาพต้องใช้ขาตั้งกล้องทุกครั้งโดยครูใช้ยางรัดของกับเทปกาวเป็นตัวยึดกับขาตั้งกล้อง จากนั้นก็ยกไปเล็งหามุมสวยๆ ถ่าย การเล็งจะเล็งผ่านช่องมองภาพด้านหลัง ซึ่งครูได้คำนวณมาแล้ว จากนั้นก็ปิด-เปิดหน้าต่างรับแสงทางด้านหน้า

ภาพที่ได้บอกได้คำเดียวว่า เสียเป็นส่วนใหญ่ มันทั้งฟุ้งทั้งเบลอร์ แต่พอมองออกว่าเป็นภาพ ฟิล์มทุกฟิล์มในตอนนั้นครูล้างเสร็จแล้วเอาส่องดู แล้วก็จบขัั้นตอน ไม่ได้เอาไปอัดต่อบนกระดาษเพราะแล็บขาวดำหายากขึ้นทุกวันๆ แล้วก็อายเขาด้วย เห็นแค่เนกาทีฟจากฟิล์มก็โอเคแล้วล่ะ ตอนที่เขียนเนื้อหาตอนนี้ก็หาไม่เจอแล้ว เพราะไม่ได้คิดว่าจะต้องมาเขียนเล่าเรื่องราวลำบากๆ อย่างนี้ให้ใครอ่าน

กล้องรูเข็มยุคดิจิทัล

เมื่อ 2-3 สัปดาห์ก่อนนึกอะไรขึ้นมาไม่รู้ ไปรื้อตู้เก็บอุปกรณ์เก่าๆ ก็เห็นกล้องรูเข็มที่ครูสร้างทิ้งไว้นะแหละ จึงเกิดปิ๊งไอเดียที่จะเล่นกล้องรูเข็มอีกครั้งหนึ่ง และถ้าเวิร์กครูก็อาจทำเป็นเวิร์กชอปให้นักเรียนครูได้เล่นบ้างในภาคเรียนหน้า (เรื่องแสงในวิชาฟิสิกส์ตามหลักสูตร สสวท. อยู่เทอม 2)

แต่การรีเทิร์นมาเล่นกล้องรูเข็มครั้งนี้ของครูคงไม่ลำบากเหมือนภาคแรกอีกต่อไปแล้ว เพราะยุคนี้เป็นยุคของดิจิทัล วัสดุที่ใช้รับแสงหาใช่ฟิล์มไวแสงเหมือนครั้งอดีตไม่ แต่มันคือเซนเซอร์ในกล้องถ่ายภาพดิจิทัลนั่นเอง

แรกสุดเลยครูลองหยิบๆ จับๆ กล้องถ่ายภาพแบบ DSLR ดู ก็พบว่าการดัดแปลงนั้นไม่ยากเลย เพราะครูเพียงแต่เอาท่อมาโครที่มันมีเมาท์ที่ยึดเข้ากับตัวกล้องอยู่แล้ว

หมุนเอาท่อนที่สั้นที่สุดมา แล้วก็หาแผ่นอลูมินัมฟอยล์ มาปิดแล้วหาเข็มมาเจาะรู แล้วก็เอาไปเมาท์กับกล้อง เป็นอันเสร็จ  .... อะไรจะง่ายปานนั้น

DSLR+ท่อที่ปิดด้วยอลูมินัมฟอยล์เจาะรูเล็กๆ ตรงกลาง


นอกจากการสร้างที่ง่ายแสนง่ายแล้ว การทดสอบการถ่ายภาพก็ง่ายกว่าแต่ก่อน เพราะกล้องดิจิทัลถ่ายปุ๊บก็เห็นภาพปั๊บ พอมันมืดไปก็ลดชัตเตอร์สปีดลง แล้วถ่ายใหม่ ถ้าสว่างไปก็เพิ่มชัตเตอร์สปิดก็แค่นั้น ไม่ต้องคำนวณอะไรให้มันยุ่งยากเหมือนเมื่อ 8 ปีก่อนเลย ซึ่งวันนี้หลังจากที่ทำอะไรๆ เสร็จแล้ว ก็ได้โอกาสมาทดสอบ แต่...................

ฝนมันใกล้จะตก ครึ้มๆ ฟ้าสว่างอยู่ก็จริงแต่ไร้สีสันมาก แต่ยังไงครูได้ตั้งหลักแล้ว ก็เลยขอทดสอบสักหน่อย นี่เป็นภาพที่ได้จากการทดสอบครับ

ภาพถนนบันทึกจากด้านหลังธงชาติบนบ้าน(เปิดหน้ากล้องนาน 2 วินาที ISO:200)


บริเวณหน้าบ้านเวลาใกล้ๆ กับภาพแรก (เปิดหน้ากล้องนาน 15 วินาที ISO:200)

สนุกพอสมควรกับการเอาแนวความคิดของกล้องรูเข็มมาใช้กับกล้องดิจิทัล โดยแทบไม่ลงทุนอะไรเลย(ถ้ามี DSLR อยู่แล้วนะ) ภาพที่ได้แน่นอนไม่คมชัด แต่มันก็มีเสน่ห์แบบไม่ชัดนะแหละ ความจริงภาพแนวนี้เขามักจะแปลงเป็นภาพขาวดำ แต่นี่เป็นการทดลองที่อยากให้ทุกคนได้เห็น ได้เล่น กับการทดลองทางฟิสิกส์ เกี่ยวกับหลักการทางแสงจึงยังไม่อยากบีบสีออกไป คงเหลือไว้ให้ได้ศึกษาเปรียบเทียบดูก่อน

วันหน้าฟ้าสีสวยๆ แดดจัดๆ ครูอาจจะได้ทำเอากล้องรูเข็มตัวนี้ไปทดสอบดูอีกทีหนึ่ง และอาจมีอะไรเล่นสนุกๆ เล่าให้ฟังเพิ่มเติมอีกนะครับ คอยติดตามกันต่อไป

ฟิสิกส์มีอะไรสนุกๆ ให้เล่นอีกเยอะทีเดียว

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น