デジタル・ピンホールカメラを作って、光と遊ぼう！

はじめに、ピンホール（針穴）とは、文字通り針先で開けるほどの小さい穴のことです。その大きさは穴と像を結ぶ感光体（フィルム・印画紙やデジタルなら撮像素子）との距離により違いますが、一般的に0.2ミリから0.5ミリくらいの直径の穴を良く使います。スマホも含めてカメラにレンズは付きものですが、ピンホールカメラにはそのレンズがありません。小さい穴がレンズの代わりになるのです。穴、つまりそこに空間があるだけ。では、どうしてそんな穴で写真を撮れるのでしょうか？

図1を見てください。木の葉や枝に当った光はいろいろな方向に反射されます。しかしピンホール（針穴）を置くと、箱の内側にはその穴を通ることができた、ひとつの方向の光しか通れません。ある枝から反射された光は、箱の奥に置いた感光体の上のある一点にしか届きません。つまり、木の様々な部分の点から反射された光は、ピンホールという「光のふるい」にかけられることによって、感光体上に届く場所がそれぞれ対応して決まります。 全体で見ると180度反転された、倒立した木の像が感光体上に作られることになります。これは、レンズで像を作る場合と違う仕組みです。

一方レンズの場合を考えてみましょう。簡単にするためレンズは凸レンズ１つで考えます。（図２）光はガラスを通過するとき、入る角度によってある決まった方向に曲げられます。これを屈折といいます。レンズはその独特の形のため、レンズに光が入った位置により、曲げられる方向がそれぞれ決まった角度に変り、レンズの反対側のある一点に集中する性質があります。この点を焦点といい、光が集中することを、焦点を結ぶと言います。ある木の一点から反射された光はレンズ表面のあらゆる場所に届きますが、屈折により裏側の一点に集中して焦点を結びます。木の他の様々な部分から反射された光も同様にレンズで屈折されますが、それぞれフィルム上には対応した別々の場所に焦点を結びます。全体で見ると、図１と同じように180度逆向きになった画像がフィルム上に作られます。

では、デジタル・ピンホールカメラの工作をはじめましょう。
はじめにプレートと針ドリルを準備します。プレートは3,4cm角ほどの薄手のアルミ板（厚さは0.1mmほど）が使いやすいです。今回は手に入りやすい缶ビール側面のアルミを使いましょう。ハサミで3,4cm角ほどにカットし、両面の塗装をサンドペーパーで落としましょう。（写真１）
つぎに、プレートに穴を開ける針ドリルを作ります。糸穴を取るため、縫い針のお尻1cmくらいをニッパーでカットします。針の先端部はペンチでしっかり挟みましょう。針が飛ぶと危ないので空き缶の中などで慎重に行ってください。鉛筆の消しゴム部分の中心に、カットした針先端部のお尻をまっすぐにしっかりと刺します。この針ドリルは、針単独でピンホールを開けるよりうまく力が加減できます。（写真２）

いよいよ穴開けです。重ねた新聞紙などの台紙にプレートを置きます。針の先端をプレートの中心に、垂直に慎重にゆっくり突き刺します。鉛筆自体を回しあまり力は入れずに徐々に刺していきましょう。（写真３）
全体を持ち上げドリルしながらプレートの反対側から針の先端が少し出たところで止めます。直径0.3ｍｍなら約1ｍｍ針が出る程度が目安です。全部通してしまうと0.4ｍｍ以上の穴になり大きすぎてしまいます。（写真４）
針を回しながら抜き、目の細かいサンドペーパーで穴の両面を優しくこすり、バリをとります。再度針を入れゆっくり回して穴を完成させます。
ピンホールの下にスケールを置いて、ルーペで覗き、だいたいの直径の大きさ、正円に近いか、バリがないかを確認します。バリがあれば、サンドペーパーでの作業を繰り返します。正確な数値より、穴の綺麗さ、バリの有無の方が直接画質に影響します。多少の直径の誤差は露出の時間増減でカバーできます。いくつか作ってみると慣れてきれいな針穴ができるようになりますよ。（写真5）　

カメラのボディーキャップ（レンズを外したときに本体を保護するキャップ）を用意します。今お使いのボディーキャップとは別に新たに買うことをオススメします。カメラメーカーの純正品でなくても構いません。

ボディーキャップに穴を開けます。中心に（正確でなくてもＯＫ）、ドリルで5～10ｍｍ程度の穴を開けます。バリは丸棒ヤスリなどで取って下さい。（写真１）

穴を開けたボディーキャップの裏側に、STEP２で作ったピンホールプレートを貼ります。テープは「黒パーマセルテープ」がベストです。写真用品店で入手できますが、無い場合は無光沢の粘着テープか白いテープで貼って、上から黒く塗ってください。光沢があるとカメラ内でピンホールから来た光が反射して画質に影響してしまうので、光沢が無いことが肝心です。
ピンホールプレートを貼ったボディーキャップをカメラ本体にセットします。これで撮影準備完了です。（写真2、3）

まずはテスト撮影をしましょう。戸外など明るいものに向けてカメラ本体の電源を入れてください。デジタルカメラの機種によりますが、電源を入れると背面の液晶モニターや、あれば電子ビューファインダー（EVF）で画像確認ができます。モニターが暗く見えにくい機種もありますが撮影はできます。
基本的に「AE：絞り優先オート」モードで撮れます。液晶モニターで再生して、暗すぎたり明るすぎたりする場合は露出補正で調整しましょう。AEを使わない場合はマニュアルモードでシャッター速度を変えながらテスト撮影してみてください。

テスト撮影で問題なければ、いろいろ撮ってみましょう。カメラの使い方は変わりません。デジタルカメラのレンズがピンホールになっただけです。どんどん撮ってみてください。シャッター速度が遅いと手ブレするので、三脚を使いましょう。

フィルムや印画紙を使うピンホールカメラでは考えられなかったことですが、デジタルのピンホールカメラは感度を高くしても良い画質で撮れるので、三脚に固定せず手持ちで撮影できてしまいます。暗所や夜間の撮影でも、デジタルは圧倒的に簡単に撮影できます。誰でもピンホール写真を手軽に楽しめる時代になり、今後、デジタル・ピンホールカメラはピンホール写真の新たな世界を開きそうです。

デジタル・ピンホールカメラの特長を生かした撮り方を、実際の例で説明していきます。

■普通のカメラのように撮る（写真１）
手持ちで撮影しています。ピンホールは色彩が自然で優しく出ます。手前から奥まで同じピントで撮れるという特長も使っています。
「あじさいの道」ISO 2000 1/8sec

■ちょっと動きのあるスナップ（写真２）
銀座の街角です。1/4秒という遅めのシャッター速度とピンホール特有の柔らかい画像で、歩行者の動きを表現しています。
「エンジェル」ISO 1600 1/4sec

■マクロ撮影、近いものから遠いものまで同じに写る（写真３）
カメラのピンホールからクローバーの花や葉までは数センチしかありませんが、遠景の建物も花と同じような解像度で写っています。レンズのカメラでは絶対にできない、ピンホールならではの写真です。
「ピンクのクローバー」ISO 3200 1/25sec

■動きを表現する（写真４）
激しい動きのヨサコイですが、デジタル・ピンホールカメラで、シャッター速度を適切に選ぶといきいきとした動きを表現する写真が撮れます。
「ＹＯＳＡＫＯＩ」ISO 500 1/6sec

■夜景を撮ろう（写真５）
照明に浮かび上がった夜桜を撮っています。下は池に反映しています。フィルムのピンホールカメラでは数10分撮影にかかる条件ですが、デジタル・ピンホールカメラなら、もっと短時間（この場合は30秒）で撮れて、その場で画像を確認できます。露出時間を試しながら何枚も撮っています。
「公園の夜桜」ISO1600 30sec

おしまいに、デジタル・ピンホールカメラならではの光を描写した写真を紹介します。レンズ付カメラでは逆光で入った光がフレアやゴーストになることをなるべく避けますが、ピンホールカメラではそのフレアが面白く、またはきれいな効果を生み出します。

■光のスポットライト（写真1）
柿の若葉をアップで撮っています。朝の陽光が上からスポットライトのように照らしています。
「柿若葉」ISO4000 1/80sec

■虹色の光（写真２）
お昼少し前の小学校の裏の路地。ピンホールは時折、美しい虹色のフレアを作ってくれます。
「虹色の路地」ISO400 0.62sec

■光のシャワー（写真３）
6月の北海道。たっぷりの陽光がシャワーのように綿毛の野に降り注ぐ情景です。
「綿毛の野」ISO1600 1/13sec

■陽光のリング（写真４）
ピンホールとカメラの相性によりますが、このように太陽を入れて撮ると、陽光が光のリング（指輪）のようなフレアを作ってくれることがあります。
「陽光のリングと若葉」ISO10000 1/60sec

■光の軌跡（写真５）
太陽ではない光の表現です。花見の屋台などの夜景を50秒かけて撮影しました。偶然自転車が通り、自転車のLEDの前照灯が光の軌跡となって素敵な写真になりました。
「夜桜散歩」ISO1600 50sec

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