Nikon D70 ile Pinhole

12/06/2006, 01:16

Bu yazı daha önceki yazılardan birisinde bahsettiğim Pinhole mevzusunun digital bir makine ile nasıl icra edileceğine dair bilgiler içeriyor olacak. Burada anlatılanlar Nikon serisi 16x24mm. CCD sensöre sahip bütün makineler için geçerli olacak hesaplamalardan yola çıkılarak elde edilmiş bilgiler olacaklar. Bu makineler Nikon D70, D70s, D100, D1X modellerini de kapsamaktadır.

Öncelikle pratikte gerçekleşen olayları tam olarak anlamak isteyenler için bir miktar teori.

İlk önce bir pinhole kamera ile çekilen görüntünün net olması için etkili olan -bir önceki yazıda da bahsi geçen- kriterlerin arasında nasıl bir ilişki olduğundan bahsedelim. Üstünkörü bir bakış ile pinhole deliğinin çapı ve bu deliğin sensöre olan uzaklığının netlik ile ilgili bir ilişki içerisinde olacağı optik ya da matematik konularından hoşlanan birisi tarafından kolayca görülebilir. Hatta aynı kişi biraz hayal meyal de olsa deliğin çapının, deliğin ışığa duyarlı yüzeye uzaklığının karekökü ile orantılı olduğunu da hissedebilir sanırım :)

Optik konularında yaptığı alışmalar ile ün salmış olan Slovak bilim insanı Jozef Maximilián Petzval (1807 – 1891), yaptığı çalışmalar sonucunda bir Pinhe düzeneğinin net fotoğraflar üretbilmesi için delik çapı ve deliğin ışığa duyarlı yüzeye uzaklığı arasındaki bağıntıyı formulize etmiş (elleri dert görmesin):

Bu formülün bileşenleri şöyle,

d     : Deliğin çapı.
f     : Deliğin sensöre (ya da film kağıdına) uzaklığı.
lambda: Sensörün (ya da filmin) duyarlı olduğu ışık dalgaboyu.

Gördüğünüz gibi, deliğin açıldığı yüzeyin Z eksenindeki boyu, yani kullanılan malzemenin kalınlığının netlik üzerinde hiç bir etkisi yok. Fakat başka bir şey üzerinde etkisi var, ve onu daha sonra tartışacağız. Önce Nikon bir makine için net görüntü elde etmemizi sağlayacak bir deliğin kaç milimetre olması gerektiğini hesaplayalım.

Deliğin kaç milimetre olduğunu hesaplayabilmemiz için bilmemiz gereken değerlerden birisi olan lambda, yani sensörün duyarlı olduğu ışık dalgaboyunun değerini biliyoruz (CCD sensör üzerindeki IR-cut yüzey çıkartılmadığı durumda): 650nm.

Diğer bilinmeyen ise f, yani deliğin sensöre olan uzaklığı. Bu noktada aslında deliği nasıl bir şeye açacağımızı bilmemiz gerekiyor. Ben şimdilik Nikon’un body-cap’i yani hiç bir lens takılı değilken kameranın içine toz girmemesi için kullandığımız kapaktan faydalanarak bir pinhole yapacağımızı öngördüğüm için uzaklığı body-cap’ten sensöre kadarki mesafe olarak alıyorum. O da tüm digital Nikon’larda yaklaşık olarak 5.5cm.

Evet, bu veriler ışığında elde edilen verileri formüldek yerlerine yerleştirdiğimizde şöyle bir sonuç elde ediyoruz:

d = 1.9 x (5.5cm x 650nm)1/2
  = 1.9 x (5.5cm x 0.000065cm)1/2
  = 1.9 x (5.5cm x 0.000065cm)1/2
  = 1.9 x (0.0003575cm2)1/2
  = 1.9 x 0.0189cm
  = 0.035cm
d = 0.35mm

Yani, eğer Nikon bir body’nin body-cap’i dolaylarında bir deliğe sahip olacaksak, çekeceğimiz fotoğrafların net olması için bu deliğin çapının 0.35mm, yani milimetrenin üçte biri büyüklüğünde olması gerekiyormuş.

Evet. Geldiğimiz nokta itibarı ile kullanacağımız yüzey üzerine, çok küçük uzunluklardan bahsediyor olsak da yaklaşık olarak ne kadarlık bir delik açtığımızda çekeceğimiz fotoğrafların net çıkacağını biliyoruz.

Peki ya lensin görüş açısı?

Bu tamamen pinhole lensin sensöre olan uzaklığı ile ilgili. Nikon için yapılabilecek pinhole lensler cihazın fiziksel sınırları nedeni ile 5 santimetreden daha yakın olamıyor sensöre (body-cap’e takılan içbükey malzemeler ile son fiziksel sınır zorlanıyor, fakat daha fazla yaklaşmasının önünde hiç bir şeye çarpmadan inip kalkmak zorunda olan bir “ayna” engeli var; makinenizin içine bakıp çekim esnasında nasıl çalıştığını hayal ederseniz kolayca neden 5 santimetreden daha fazla yaklaşamadığımızı anlarsınız, elbette bunun da hacky yolları var, fakat bu noktada zaten risk altında olan makinemizi daha fazla riske atmak istemiyoruz).

Deliğin sensöre olan uzaklığını değiştiremiyor olduğumuza ve sensör alanı da sabit olduğuna göre (16mmx24mm) yapabileceğimiz bir şey yok. Elimizdeki pinhole lens bu koşullarda, yaklaşık 70-75mm’lik bir objektifin görüş açısına sahip oluyor (bu bilgi benim kendi gözlemlerim sonucu elde ettiğim bir veri, bunu sonraki haftalarda fırsat bulduğumda basit şekilde formulize etmeyi düşünüyorum, daha önceden etmiş olan birisi varsa öğrenmek isterim).

Fakat bir başka sorun daha var, sensör yüzeyimiz çok küçük ve lens sensöre çok uzak. Bu yüzden pinhole etkisi olan, fotoğrafın köşelerinde bir karaltı ve ortasından uzaklaştıkça artan optik bozulma ile bizim fotoğraflarımızda karşılaşmıyoruz. Bunun nedeni üzerinde delik açılan malzemenin kalınlığı ile ilgili. Bunun nedeninin daha kolay anlaşılabilmesi ve kıyaslanabilmesi için üşenmedim ve buraya kadar okumuş olan siz meraklılar için iki adet çizim hazırladım:

Yukardaki kesitlerde en soldaki gri dikdörtgenler sensörü, eğriler pinhole deliğinin açıldığı yüzeyleri, birbirini kesen iki düz çizgi ise maksimum görüş açısını temsil ediyor. Ayrıca deliğin çapı, deliğin sensöre uzaklığı ve sensör alanları iki çizimde de eşit. Tek değişen materyalin kalınlığı.

1 numaralı çizimde ince olan materyal üzerine açılmış delikten geçen ışık sayesinde lens geniş bir açıyı izleyebiliyor. Fakat sensör boyutu çok küçük olduğu için görüntünün çok büyük bir kısmı sensörün dışında kalan alanlara denk geliyor. Dolayısıyla çok ince materyaller ile hazırlanan pinhole lensler (Nikon için 0.7 milimetreden daha ince materyallerle hazırlananlarda) pinhole etkisi, yani köşelerdeki kararma ve bozulmalar fotoğraflarda gözlemlenmiyor.

2 numarali çizimde ise her şey sabitken materyalin kalınlığı arttırılıyor ve görüntünün oluştuğu alan daralıp sensörün alanına yaklaşıyor. Bu çizimlerdeki sensör kesitlerinin kısa kenar uzunluğunda olduğunu ve 3 boyutlu düşünüldüğünde görüntüyü temsil eden çizgilerin bir koni oluşturduğunu hayal ederseniz sensörün kenarlarında bozulmanın etkilerinin hissedileceğini kolayca anlayabilirsiniz.

Benim yaptığım denemeler sonucunda ortaya çıkan sonuçlara göre fotoğraflarda pinhole etkisini yakalamak için Nikon makinelerde kullanılan ve pinhole deliğinin açıldığı materyalin kalınlığı, yaklaşık olarak 0.8mm ile 1.1mm arasında olmalı.

Bütün bu bilgilerin ardından artık Nikon D70 için iyi performans veren bir pinhole lensi nasıl yaptığımı anlatmaya başlayabilirim.

(Devam edecek..)


“Nikon D70 ile Pinhole” için 12 yorum yapılmış.

  1. Ali Işıngör

    Hemen iki soru:

    1) Bir iğne deliğinin 0.35 mm’li bir deliği nasıl açıyorsun? Daha doğru bir şekilde söylemek gerekirse, deliğin 0.35 mm olduğunu doğrulayan ölçme sistemin ne?

    2)Nikon D70′inin body-cap’ine ne yapıştırdın?

  2. A. Murat Eren

    Bir iğne deliğinin 0.35 mm’li bir deliği nasıl açıyorsun? Daha doğru bir şekilde söylemek gerekirse, deliğin 0.35 mm olduğunu doğrulayan ölçme sistemin ne?

    Bunun ayrıntılarına yöntemi anlatırken yer vermeyi düşünüyordum zaten, fakat madem sual eylemişsiniz hemen yanıtlayayım :)

    Bunu MACHS isimli yöntem ile yapıyorum (Meren’s Accurate Calculation of Hole Size olarak geçiyor literatürde). Bu yöntemde salık verilen adımlar şunlar:

    1. Bir sprite açıp içiniz. İçerken az sonra yapacağınız şeyin neden olabileceği sonuçları düşününüz. Sprite’ınız bittikten sonra hala kararlıysanız,
    2. Body-cap’inizin ortasındaki ince kısmı tamamen, ortasında yaklaşık 4cm çapında bir boşluktan ibaret bir çerçeve haline gelene değin kesiniz (çakmak ve maket bıçağı iyi iş görüyor).
    3. Sprite tenekesini elinize alıp makas ile alt kısmını kesiniz. Daha sonra bir keski ile alt kısmındaki kalın tabakayı keserek makas ile elinizde kalması gereken, birbirine en uzak iki noktası 4cm olan bir küre kapağı kalana kadar düzeltiniz.
    4. Bu teneke parçanın bombe kısmını bir miktar zımparalayınız.
    5. Evin en karanlık yerine gidiniz (elbise dolabı filan iyi iş görür). Cetvel ile duvara 1 milimetrelik aralıklar işaretleyiniz ve bu aralıkların içini de becerebildiğiniz ölçüde üçe bölünüz. duvarda bu denli ince izler bırakabilmek için neşter kullanabilirsiniz.
    6. Sprite tenekesinin altını body-cap’in üzerine ters bir şekilde koyup cam macunu ile kendisini kapağa sabitleyiniz ve ışık geçmesi muhtemel her yeri onunla kapatınız.
    7. Body-cap üzerine yerleştirdiğiniz teneke üzerinde ışık geçen ve mümkün olan en küçük deliği açınız. Bu esnada dikkat etmezseniz bir sprite daha içip uzun uzun düşünmeniz gerekebilir :) Çünkü deliği yavaş yavaş büyütebilirsiniz, fakat yanlış açılmış bir deliği küçültemiyoruz (deneyimle sabittir).
    8. Elinize bir iğne, çok küçük bir çekiç, meşhur body-cap’inizi ve güçlü bir el feneri alıp closet’a tekrar giriniz, mümkünse kapıyı kapatınız. Ne kadar karanlık olursa o kadar iyi.
    9. Body-cap’i el fenerinin üzerine koyunuz ve feneri açınız. Deliğin büyüklüğünü anlamak için daha önce işaretlediğiniz ölçüm noktasına mümkün olduğunca yaklaştırınız. Eğer milimetrenin üçte birinden küçükse iğne ile biraz daha zorlayınız. Ayrıca fener ile body-cap arasına ince bir kağıt koymak duvarda fenerin içerisindeki lambanın tungusten teli yerine beyaz sade bir nokta görmeyi sağlıyor.

    Nikon D70′inin body-cap’ine ne yapıştırdın?

    Bunu anlamadım :)

    (çok acele ile yazdım yanıtı, hetaalar olabilir ufak tefek, fakat benim gerçekten rahat ettiğim yöntemin bu olduğunu anladım uzun denemelerden sonra)

  3. Atilla Aktuna

    Meren,

    Bu lensi yaparken senin kaç sprite içtiğini merak ettim ben ;)

  4. Gökmen Göksel

    Merenciğim,

    Ben şeyi anlamadım, CCD’nin üzerine hangi ara tükürmemiz gerekiyor?

  5. A. Murat Eren

    > Bu lensi yaparken senin kaç sprite
    > içtiğini merak ettim ben ;)

    12′lik bir paket bitirdim bu çalışmalar sırasında :)

    > CCD’nin üzerine hangi ara tükürmemiz
    > gerekiyor?

    orası biraz karışık gökmenciğim, ben bi tatile filan geldiğimde bilahare göstereceğim sana ne zaman tükürülmesi gerektiğini.

    öperim.

  6. Ali Işıngör

    Önünde saygıyla eğiliyorum…

    Eğer dediğin gibi tatil için bu taraflara geçebileceksen, seni bir iki gün alıkoyacağım, şimdiden haberin olsun.

  7. Necdet Yücel

    Aşağıdaki iki satır arasındaki fark nedir? Gözden kaçırdığım bir şey mi var?

    = 1.9 x (5.5cm x 0.000065cm)1/2
    = 1.9 x (5.5cm x 0.000065cm)1/2

  8. A. Murat Eren

    Aşağıdaki iki satır arasındaki fark nedir? Gözden kaçırdığım bir şey mi var?

    = 1.9 x (5.5cm x 0.000065cm)1/2
    = 1.9 x (5.5cm x 0.000065cm)1/2

    Ee.. Ehem. Matematiksel olarak fark yok, fakat psikolojik olarak ikinci kez aynı satırı okurken daha iyi anlamış oluyoruz.

    (Meren bütün gücüyle kıvırıyordu).

  9. Hale

    Bunun devamı ve konuyla ilgili örnekleri ne zaman görebiliriz acaba? şimdiden teşekkürler :)

  10. A. Murat Eren

    Merhaba,

    Herhangi bir şeyi layığı ile bitiremeden odaklanacak başka bir şeyler bulmakla lanetlenmiş birisi olarak bu konudan vazgeçip başka bir şeylere geçeli çok zaman oluyor.. Dolayısıyla dijital pinhole konusunda benden ümidi kesebilirsiniz efendim :)

    Selamlar.

  11. hale yiğit

    http://www.3ayak.org/yazi/dijital-igne-deligi-kamera burada nikon d70 yok ama canon ile yapılmış bir pinhole var.

  12. Tuğçe

    İyiki buldum seniiii… kayboldum ben bu günlükte :)

Bir yorum bırakın, şanınız yürüsün