1.4 바늘구멍 사진기를 만들기 위한 기본 공식

자신이 원하는 바늘구멍사진기를 설계하고 제작하기 위해서는 기초적인 공식에 근거해서 설계를 해야한다. 그래야만 자신이 원하는 사진을 얻을 수 있다. 또한 이 기본공식들을 이용하여 계산해 보고 설계하면서 학생들의 수학 응용에도 큰 도움이 될 것으로 생각된다.

   1.4.1 초점거리(focal length)

초점거리(focal length : )는 필름 면과 바늘구멍사이의 거리를 말한다. 이 거리는 화각을 결정하는데 사용된다. 같은 크기의 필름 면에서 상을 얻고자 할 때 초점거리가 길어지면 화각이 줄어들고 확대된 상을 얻을 수 있으며, 초점거리가 짧아지면 화각이 커지고 축소된 상을 얻을 수 있다.

   1.4.2 최적지름(optimal diameter)

최적지름(optimal diameter : )이라는 것은 가장 선명한 상을 얻을 수 있는 바늘구멍의 직경을 이야기한다. 그러나 ‘최적’이라는 말은 실질적으로 알맞지 않은 듯 하다. 왜냐하면 바늘구멍사진을 찍는 사람들은 가장 선명한 상을 얻는 사진보다는 좀 뿌연 듯 하면서도 초점이 맞지 않은 듯한 사진을 더 좋아하기 때문이다. 하지만 최적지름은 가장 기본이 되는 바늘구멍의 지름이 되기 때문에 이 지름을 기준으로 자신이 원하는 바늘구멍을 제작해야 할 것이다.

현재까지 알려져 있는 최적지름을 구하는 50여 가지 공식의 기본은 레일리(Lord Layleigh)가 제안한 공식이다.

여기서  는 바늘구멍의 최적지름, 은 빛의 파장(가장 많이 사용되는 값은 노란 스펙트럼선의 값인 0.00055mm를 사용), 는 초점거리이다.

 이 공식으로부터 유도된 공식들 중 가장 많이 사용하고 있는 공식(Renner, Eric, Pinhole Photography, Rediscovering a Historic Technique. 1995)은 다음과 같다.

이 공식을 이용하여 최적지름을 기준으로 실제 사용할 바늘구멍의 지름 를 결정하게 된다.

[새길]