クラボウのエレクトロニクス技術の深化をお届します。

2．ピンホールカメラの原理

ピンホールカメラは、針先のような小さい穴（ピンホール）を使って光を通し、一定距離の先にあるフィルムや印画紙などの感光材の上に像を映し出す仕組みのカメラです。

物体に太陽光などの光が当たると、色々な方向に光が反射されます（散乱）。ここで一つの箱を用意し、その外側にピンホールを置くと、箱の外側から来た光はピンホールによって一つの方向の光だけが通され、それ以外の光は箱によって妨げられます。そして箱の内側に感光材を置くと、その一つの方向の光が感光材上に像を結びます。これがピンホールカメラによって写真が撮れる原理です。

（このとき、できあがる物体の像はちょうど180度反転した像になります。）

【図3　ピンホールカメラの模式図】

ピンホールカメラによって結ばれる像と実際の物体の座標の関係を示すと図４のようになります。

【図4　ピンホールカメラを幾何学的に見た場合】

ピンホールカメラでは、平面 Ｉ が感光材のある面、距離 f はカメラの箱の奥行きとなり、平面 I と平行な面 F にピンホールを空けて撮影を行います。
　平面 I 上の座標m=(x,y)と、注目している物体の座標M=(X,Y,Z)から、つぎの関係が成り立ちます。

この関係から、焦点距離 ｆ と物体の座標Mが分かれば、平面 Ｉ 上の座標ｍを計算できることが分かります。