Lochkamera 07:59 min

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Transkript Lochkamera

Hallo und ganz herzlich willkommen. In diesem Video geht es um die Lochkamera. Habt ihr eine? Ich habe auch keine. Also, wir basteln. Zunächst einmal brauchen wir ein großes Stück schwarzen Zeichenkarton. Ihr seht schon, was ich tue. Das dauert am längsten. Was tue ich eigentlich hier? Richtig, ich zeichne das Körpernetz eines Quaders auf schwarzen Karton. Gleich habe ich es geschafft. Uff, fertig. So, jetzt kommt der nächste Schritt. Klar, das Ausschneiden. Beim Zeichnen, aber auch hier, muss man sorgfältig sein. Dann stimmt es nachher auch mit der Kamera. So, auch das wäre geschafft. Ihr seht, dass ich auch Klebefalze eingezeichnet habe. Und was kommt nun? Aber ich werde doch nicht. Keine Sorge, ich weiß, was ich tue. Ich hoffe es zumindest. Statt einer Schere benutze ich ein scharfes Messer. Ich muss zwei Öffnungen ausschneiden. Eine kleine auf der einen Seite und eine große auf der anderen Seite. So, auch das wäre geschafft. Die Kanten der Klebefalze werden nun vorsichtig mit einer Schere oder einem Messer angeschnitten. Aber aufpassen, nicht abschneiden. So, nun kann man die Kamera schon zusammensetzen. Richtig, falten und zusammenkleben stehen an. Hier zeigt es sich nun, ob wir sauber gearbeitet haben. Erstmal den großen Teil zusammengeklebt, den Quadermantel. Mit dem Lineal könnt ihr etwas nachdrücken. Und nun die kleinen Grund- und Deckflächen, die jeweils Öffnungen besitzen. Ein bisschen muss man da schon rum puzzlen. Manchmal geht es um einen halben Millimeter. Ja, und das sieht doch schon ganz hübsch aus, nicht? Ich kann mich gar nicht davon lösen. Aber wir müssen weiter machen. Wozu brauche ich eigentlich den roten Hintergrund? Aha, damit ihr hier das Transparentpapier seht. Die größere Öffnung wird nun mit Transparentpapier zugeklebt. Am besten, ihr tragt den Leim auf die Öffnung auf und stülpt sie auf den Bogen Transparentpapier. Also, erst drauf stülpen und ausschneiden kommt später. So, dann drehe ich das Ganze um und wir sehen das Ergebnis. Nun kann ich in Ruhe den Rand abschneiden. Ja, sieht gut aus. Mit Alufolie verfahren wir ähnlich. Die knüllt nämlich schön. Also rollen wir sie auf und suchen uns eine Stelle, wo sie bereits schön glatt ist. So, jetzt den Kleber schön dick aufgetragen auf die Seite, wo die Aluminiumfolie drauf soll. Und nochmal, da muss das kleinere Loch sein. So, kräftig auf die Aluminiumfolie gedrückt, etwas warten und dann können wir bereits den Rand abschneiden. Wenn man etwas vorsichtig ist, geht das recht gut. Zunächst grob ausschneiden und dann kommt der Feinschnitt. Feine Sache, wir sind fast fertig. Aber irgendetwas fehlt noch. Na klar, das Loch! Der letzte und abschließende Schritt ist das Lochstechen. Das Loch sticht man auf der Seite, wo die Aluminiumfolie ist. Man nimmt dafür eine dünne Nadel, oder wie ich es tue eine Reißzwecke. So, hier haben wir das Prachtstück. Das Loch kann ruhig klein sein. Wenn es klein ist, ist es sogar gut. Die Lochkamera ist fertig. Tja, aber funktioniert die Lochkamera? Das werden wir gleich ausprobieren. Um das festzustellen, nehme ich eine Kerze. Die Kerze wird angezündet. So, das Licht wird gelöscht und ich halte die Lochkamera mit dem Loch in Richtung Kerze, sodass der Bildschirm das Pergamentpapier in die andere Richtung zeigt. Das kurze Aufleuchten, was ihr seht, ist das Bild der Kerze auf dem Bildschirm. Und jetzt möchtet ihr sicher wissen: Wie funktioniert die Kamera? Die Lochkamera ist die einfachste Kamera der Welt. Hier habe ich unsere Kerze. Und das ist der Strahlengang durch das Loch. Auf dem Bildschirm erhalten wir ein Bild der Kerze. Halten wir fest: Die Lochkamera erzeugt farbige Bilder. Die Bilder sind höhen- und seitenverkehrt. Jeder Gegenstandspunkt ergibt einen Lichtfleck auf dem Bildschirm. Und alle Lichtflecke zusammen ergeben das Bild. Da die Lochkamera die erste Kamera überhaupt war, möchten wir natürlich etwas zur Geschichte wissen. Die Lochkamera wurde und wird auch noch als camera obscura bezeichnet. Das bedeutet Dunkelkamera. Sie war die erste Kamera überhaupt. Die Idee dazu hatte bereits Aristoteles im vierten Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung. Im dreizehnten Jahrhundert wurden mit der Lochkamera Beobachtungen durchgeführt. Man beobachtete mit ihr Sonnenflecke und Sonnenfinsternisse, um die Augen zu schonen. Im fünfzehnten Jahrhundert befasste sich Leonardo da Vinci mit der Lochkamera. Er stellte fest, dass hier der Strahlengang der gleiche wie im Auge ist. 1686 gelang Johann Zahn eine große Erfindung. Er entwickelte die erste transportable camera obscura. Im achtzehnten Jahrhundert verwendete man die Lochkamera in der Kunst. Berühmt dafür sind die Vorlagen für die Städtegemälde von Canaletto. Er malte danach Dresden und Warschau. 1826 fand die Entwicklung der Lochkamera einen krönenden Abschluss. Der Franzose Joseph Nicèphore Nièpce machte ein Foto. Es wurde die erste bekannte und erhaltene Fotografie mit einer Lochkamera. Da man dafür viel Sonnenlicht benötigte, sprach man auch von Heliographie. Das war ein weiterer Film von Andrè Otto. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüss!

22 Kommentare
  1. Default

    ahja

    Von J L Wohlgefahrt, vor 2 Monaten
  2. Default

    Sorry für die gemeinen Kommentare von anderen Leuten, das Video war einfach super, ich bin eine Niete in Physik und brauche es wirklich =) Der symphatischste Lehrer von sofatutor! Vielen herzlichen Dank!

    Von Yasmine Luethi, vor mehr als einem Jahr
  3. Default

    Fachlich nicht ganz korrekt: Der Schnittpunkt der Strahlen sollte sich in dem Loch der Lochkamera befinden.

    Von B Nickel, vor etwa 2 Jahren
  4. Default

    Danke. Das war richtig cool

    Von Aveerubhotla, vor etwa 2 Jahren
  5. Default

    geil

    Von Laxmikrsna, vor mehr als 2 Jahren
  1. Default

    voll cool gemacht mit dem basteln. Hab jetzt viel mehr verstanden als vorher im Unterricht.

    Von Weinbrenner, vor mehr als 2 Jahren
  2. Default

    Voll Cool!

    Von Thaomi N., vor mehr als 2 Jahren
  3. Fullsizeoutput 1113

    Sehr schön

    Von Albert L., vor fast 3 Jahren
  4. Default

    Danke
    Die ist echt cool :) (=P

    Von Peter Inessa, vor mehr als 3 Jahren
  5. 001

    Hallo,

    bitte an die Kamera nicht die Ansprüche stellen, die man an einen digitalen Fotoapparat hat.

    Ich habe die Kamera selber gebaut und sie hat funktioniert.

    Wichtig ist, dass die Kamera innen dunkel, am besten schwarz ist. Das Loch sollte mittig gesetzt sein. Der Schirm muss durchscheinend sein, weil man sonst nichts sieht.

    Wichtig ist, dass Du die Kamera in einem wirklich dunklen Raum mit einer kleinen Lichtquelle betreibst. Du kannst eine Kerze oder eine kleine Glühlampe verwenden.

    Im Video habe ich eine Kerze verwendet. Es gab Probleme, weil die Kamera in der Kabine oben hängt. Von der Seite wäre es besser geworden. Dann hätte ich die Kerze in voller Schönheit aufnehmen können. Der Effekt wäre eindrucksvoller geworden.

    Ein bisschen üben und ein bisschen experimentieren gehört dazu.

    Alles Gute und viel Erfolg

    Von André Otto, vor mehr als 3 Jahren
  6. Default

    Hallo,
    bei mir funktioniert die Lochkamera nicht. Ich kann dadurch leider nichts sehen...
    Woran kann das liegen?

    Von Julia2910, vor mehr als 3 Jahren
  7. 001

    Hallo Cvierke,

    schau doch bitte einmal bei den Videos zu den geometrischen Körpern nach. Ich habe da so einiges gebastelt. Ich glaube, ein Quader ist da auch dabei.
    Alles Gute und viel Erfolg

    Von André Otto, vor mehr als 4 Jahren
  8. Default

    Hat jemand die Anleitung von dem Quarder ?

    Von Cvierke, vor mehr als 4 Jahren
  9. 001

    Das freut mich sehr.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 4 Jahren
  10. Default

    sehr gutes video =) Vielen Dank
    Hat mir sehr geholfen ! ^^

    Von Mauricio Carvalho, vor mehr als 4 Jahren
  11. Default

    Gut gut

    Von B Meiss Bm, vor etwa 5 Jahren
  12. Default

    echt gut!!!

    Von Lars S., vor etwa 5 Jahren
  13. 001

    Ein Stündlein währet dieses Filmchen wohl doch nicht. Der gelehrige und wissensdurstige André würde vom unzufriedenen K K Laki gerne erfahren, was er gerne so hätte. Klassenstufe/Alter wären nett.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 5 Jahren
  14. Default

    Sofatutor ist keine Bastel-lehr-stunde!

    Von K K Laki, vor etwa 5 Jahren
  15. Default

    dankeschön!!!! Jetzt kann ich das Wissen in der Schule anwenden:-)

    Von Sami Khelifi, vor mehr als 5 Jahren
  16. 001

    Danke, gerade bei diesem Video freue ich mich besonders über den Kommentar.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 5 Jahren
  17. Default

    Einfach nur Geil!!!! xD

    Von Kangaroo, vor mehr als 5 Jahren
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Lochkamera Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Lochkamera kannst du es wiederholen und üben.

  • Gib an, was du zum Basteln einer Lochkamera wofür benötigst.

    Tipps

    Wie sieht die fertige Lochkamera aus?

    Welchen Weg nimmt das Licht vor und in der Lochkamera?

    Lösung

    Die selbstgebastelte Lochkamera besteht aus einem schwarzen quaderförmigen Gehäuse. Dieses wird aus festem Karton gebastelt und zusammengeklebt.

    An der einen kleinen Seite des Gehäuses wird eine Alufolie befestigt, in die ein kleines Loch gestochen wird. Durch dieses Loch fällt das Licht vom Objekt in die Kamera.

    Am anderen Ende der Kamera treffen die eingefallenen Lichtstrahlen dann auf eine Schicht Transparentpapier. Dieses ist der Schirm der selbstgebastelten Kamera. Sieht man von hinten auf die Kamera, so kann man dort das Bild des Objektes wie der Kerze beobachten.

    Eine Linse zum Scharfstellen oder andere Funktionen besitzt diese einfache Kamera jedoch nicht.

  • Benenne die wesentlichen Bestandteile einer Lochkamera.

    Tipps

    Welcher Gegenstand ist die Lichtquelle?

    Wie verläuft der Strahlengang?

    Wo erscheint das Abbild des realen Gegenstandes?

    Lösung

    Die einfachste Kamera der Welt ist einfach zu bauen und besitzt daher auch eine überschaubare Anzahl an Bestandteilen.

    In dem Kameragehäuse befindet sich an der Seite mit dem zu beobachtenden Objekt ein kleines Loch. Durch dieses fallen die Lichtstrahlen des Objektes wie hier der Kerze. Am anderen Ende der Kamera befindet sich der Schirm, der das Bild auffängt.

    Der Schirm kann aus Transparentpapier sein. Dann kann man von außen das Bild des Objektes erkennen. Oder man wählt beispielsweise einen Film, der belichtet wird.

  • Analysiere die Vorgänge bei der Bildentstehung an der Lochkamera.

    Tipps

    Zeichne dir die gegebenen Größen G, B, g und b in einer Skizze ein.

    Welche Größen ändern sich wie, welche bleiben unverändert beim Wegschieben der Kerze?

    Welche Aussage kannst du mit Hilfe der Formel über die neue Bildgröße treffen?

    Lösung

    Die Kerze wurde ein Stück von der Lochkamera entfernt. Die Größen $G$, $B$, $g$ und $b$ sind in der Abbildung mit eingezeichnet.

    Bei dieser Verschiebung ändern sich zwei der genannten Größen nicht. Die Objektgröße $G$, also die Höhe der Kerze, bleibt gleich. Ebenso verändert sich die Lochkamera selbst nicht. Sie behält also die Bildweite $b$, ihre Länge, bei. Die Gegenstandsweite $g$ hingegen nimmt zu.

    Konstruiert man den Strahlenverlauf, so sieht man bereits, dass dadurch die Bildgröße $B$ geringer wird, da das Strahlenbündel schmaler wird.

    Diesen Zusammenhang erkennt man auch quantitativ in der angegebenen Formel: $\frac Bb=\frac Gg$. Bleiben $G$ und $b$ konstant, so bewirkt eine Vergrößerung der Gegenstandsweite $g$ im Nenner auf der rechten Seite der Formel eine Verringerung der Bildgröße $B$ im Zähler auf der linken Seite der Formel.

  • Benenne die wichtigsten Schritte in der Geschichte der Lochkamera.

    Tipps

    In welches Jahrhundert ordnet sich welches Ereignis ein?

    Lösung

    Die Geschichte der Lochkamera beginnt bereits vor unserer Zeitrechnung. Im 4. Jh. v. u. Z. entwickelte Aristoteles die Idee einer Lochkamera. Ab dem 13. Jh. wurde die Lochkamera zu wissenschaftlichen Zwecken eingesetzt: so diente sie der Beobachtung der Sonne, um die Augen vor den schädlichen Folgen durch die direkte Betrachtung zu bewahren. Da Vinci untersuchte die Vorgänge in der Lochkamera im 15. Jh. und stellte die Parallelen zwischen der Lochkamera und dem menschlichen Auge her. Die erste transportable Lochkamera baute J. Zahn 1686. Im 18. Jh. wurde die Lochkamera unter anderem von Calanetto als Vorlagemittel für die Zeichnung von Stadtpanoramen verwendet. 1826 gelang es J.N. Niepce, die erste bekannte und erhaltene Fotografie mit einer Lochkamera zu erstellen.

  • Erkläre, welches Bild des gezeigten Gegenstandes durch eine Lochkamera erzeugt wird.

    Tipps

    Welche Eigenschaften weist das Bild in einer Lochkamera auf?

    An welchem Merkmal des Originals neben der Farbe kannst du die Bilder gut unterscheiden?

    Lösung

    Lochkameras erzeugen ein farbgetreues Bild. Das Bild einer Lochkamera wird nicht Schwarz-Weiß sondern behält die ursprünglichen Farben wie in diesem Beispiel die Grüntöne bei. Es kann nur sein, dass das Bild insgesamt dunkler erscheint.

    Lochkameras erzeugen ein höhenverkehrtes Bild. Beim Durchgang durch das Loch werden die Lichtbündel so ausgewählt, dass das Bild auf dem Kopf steht. Die Strahlen vom unteren Teil des Objekts werden oben abgebildet und die Strahlen vom oberen Teil des Objekts unten. Das kann man gut an dem dunkelgrünen Schatten des Objektes erkennen. Er muss im Bild oben sein, weil er im Original unten ist.

    Lochkameras erzeugen darüber hinaus auch seitenverkehrte Bilder. Dinge, die ursprünglich links angeordnet waren, erscheinen rechts und umgekehrt. Der Schatten des Objektes befindet sich im Original auf der rechten Seite, daher liegt er im Bild links.

  • Finde Gemeinsamkeiten von Lochkamera und menschlichem Auge.

    Tipps

    Lege gedanklich Lochkamera und Auge übereinander. Was fällt dir dabei auf?

    Lösung

    Wie bei der Lochkamera so fällt auch beim menschlichen Auge das Licht durch ein kleines Loch, die Pupille, in das Auge ein. Die Lichtstrahlen durchqueren dann im Auge den Glaskörper so, wie die Lichtstrahlen in der Kamera das luftgefüllte Gehäuse durchqueren. Ebenfalls am hinteren Ende treffen die Lichtstrahlen anschließend auf die Netzhaut, die ebenso einen Schirm darstellt wie am Ende der Lochkamera das Gehäuseende.

    Das menschliche Auge ist jedoch deutlich komplexer als eine Lochkamera. Diese stellt ja unter den Kameratypen auch nur die einfachste Bauform da. Andere Kameras verfügen noch über eine Blende, mit der die Menge des einfallenden Lichtes reguliert werden kann (so auch die Pupillengröße beim Auge). Außerdem gibt es in anderen Kameras und auch im menschlichen Auge eine Linse, die das Scharfstellen unterschiedlich entfernter Objekte ermöglicht. In der Natur treten Augen, die einer Lochkamera sehr ähnlich sind, bei einigen Tieren wie dem Kopffüßer Nautilus auf. Diese so genannten Lochkamera-Augen besitzen keine Linse.