在数字摄影技术飞速发展的今天,用身边常见的材料自制一台能拍照的简单照相机，不仅能直观理解光学成像的基本原理，还能体验从拍摄到冲洗的完整过程，充满趣味与成就感，这种基于小孔成像原理的自制相机，虽然结构简单、成像效果有限，却足以记录清晰的影像，成为探索光影奥秘的有趣尝试。
自制简单照相机的核心原理：小孔成像
所有相机的工作基础都是“小孔成像”这一古老光学现象，早在春秋时期，《墨经》中就记载了“小孔成像”的规律：光沿直线传播，当物体发出的光穿过极小孔洞时，会在孔洞后方的平面上形成上下颠倒、左右相反的实像，只要控制孔径大小（通常0.1-0.5毫米）、物距（相机到被摄物体的距离）和像距（相机内部成像平面到孔洞的距离），就能让像的清晰度和亮度达到可接受的范围，自制相机正是利用这一原理，用硬纸板做机身、铝箔做小孔光圈、相纸做感光材料，搭建一套简易成像系统。
所需材料与工具清单
制作一台基础款自制相机,材料均易获取，成本极低，具体如下表所示：
| 类别 | 名称 | 作用 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 主体材料 | 硬纸板（如鞋盒、快递盒） | 制作相机机身，固定内部结构 | 厚度1-2mm为宜，避免变形 |
| 光圈材料 | 铝箔（香烟内锡纸、烘焙纸） | 制作小孔光圈，控制进光量 | 需平整无褶皱，避免漏光 |
| 感光材料 | 黑白相纸/胶片 | 记录成像内容 | 初学者建议用相纸，冲洗更简单 |
| 辅助材料 | 黑卡纸、胶带（黑胶带） | 遮光、密封机身，防止漏光 | 黑胶带优先，避免反射杂光 |
| 工具 | 剪刀、美工刀、针/细砂纸 | 裁剪纸板、扎制小孔、打磨孔边缘 | 针需细（如缝衣针），砂纸用于平滑孔洞 |
| 可选配件 | 取景器（硬纸条） | 辅助构图，判断拍摄范围 | 非必需，但能提升拍摄便利性 |
制作步骤详解
制作相机主体：确定“暗箱”结构
相机主体需完全遮光,确保只有小孔进光，以长方体硬纸盒为例（尺寸建议10cm×8cm×15cm，长边为“镜头”方向）：
- 用美工刀在纸盒一端（前端）开一个直径1cm的圆孔，作为“镜头座”，用于后续安装小孔光圈；
- 在纸盒另一端（后端）挖一个与相纸尺寸匹配的开口（如相纸尺寸为6cm×9cm，则开口略大于此尺寸），用于安装和取出相纸，此处需用黑卡纸做“后盖”，用胶带固定成可开合结构，方便更换相纸；
- 若需取景器,可在纸盒顶部开一个长方形小孔（2cm×1cm），粘贴一条硬纸条作为“取景窗”，通过观察取景窗判断拍摄范围（注意：取景窗看到的图像是正立的，但实际成像为倒立，需凭经验构图）。
制作小孔光圈：控制成像质量
小孔是相机的“镜头”，直接决定图像清晰度和亮度：
- 剪下一块2cm×2cm的铝箔，平整粘贴在硬纸片上（避免手直接接触铝箔，留下指纹影响透光）；
- 用针尖在铝箔中心垂直扎一个孔,动作需轻稳，避免孔洞过大或变形；
- 用细砂纸轻轻打磨孔边缘,去除毛刺（毛刺会导致光线散射，降低清晰度）；
- 将打好孔的铝箔粘贴在纸盒前端的“镜头座”内侧，确保孔洞完全对齐，四周用黑胶带密封，防止漏光。
内部处理：减少光线反射
为避免纸盒内壁反光导致图像模糊,需将内部全涂黑色：
- 用黑卡纸或黑色颜料将纸盒内壁（除小孔和后盖开口外）完全覆盖，或用黑色胶带粘贴，形成“无光环境”，确保只有小孔进入的光线能照射到相纸上。
安装感光材料：准备“记录介质”
- 在暗室或暗袋中（避免光线直射相纸），将黑白相纸（感光度ISO100-200为宜）固定在纸盒后端的开口处，药膜面（有光泽的一面）朝向小孔；
- 合上后盖,用胶带边缘压实，确保相纸平整无松动，防止拍摄时移位。
成像原理与拍摄技巧
成像原理：物距、像距与小孔的配合
自制相机的成像公式可简化为：像距/物距=像高/物高，拍摄距离1米的物体（物距=100cm），像距（小孔到相纸距离）为15cm，若物体高20cm，则像高=20×(15/100)=3cm，拍摄时需根据被摄物体远近调整像距：
- 拍摄近物（1米内）：缩短像距（如压缩纸盒长度），像会变小但更清晰；
- 拍摄远物（1米以上）：伸长像距，像会变大但亮度降低，需延长曝光时间。
拍摄技巧：控制曝光与构图
- 曝光时间：这是自制相机最关键的一步，需根据光线强度调整（建议先拍多张测试）：
- 晴天阳光下：曝光1-3秒（用手机秒表计时，打开后盖即开始计时，关闭即结束）；
- 阴天或室内窗边：曝光5-15秒；
- 夜晚或弱光环境：需30秒以上，且需相机完全固定（避免手抖导致模糊）。
- 固定相机：拍摄时需将相机固定在三脚架或平稳桌面上，手按快门（打开后盖）时尽量减少晃动。
- 构图：通过取景器观察被摄物体，由于成像倒立，可将物体置于取景器“下方”以获得“上方”的像，多拍几次即可熟悉。
常见问题与解决方法
-
图像模糊：
- 原因：小孔过大（>0.5mm）、相机抖动、相纸未完全固定。
- 解决：重新制作小孔（针尖扎后用砂纸打磨至0.2mm左右）；拍摄时固定相机，确保相纸平整。
-
图像过暗或过曝：
- 原因：曝光时间不足（过暗）或过长（过曝）。
- 解决：根据光线调整时间，晴天缩短至1秒，阴天延长至10秒，多拍不同时间测试。
-
图像边缘有黑边或漏光：
- 原因：机身接缝未密封好，或后盖未压紧。
- 解决：用黑胶带反复检查所有接缝，后盖边缘多贴几层胶带，确保完全遮光。
相关问答FAQs
Q1：自制小孔相机能拍彩色照片吗？
A：不能，小孔成像的本质是“光的直线传播”，无法通过棱镜或滤色片分色记录色彩，若想尝试“彩色成像”，可在相纸上覆盖彩色透明滤光片（如红、蓝玻璃纸），但记录的仍是单色影像（如红色滤光片拍出红色调图像），无法还原真实色彩，专业彩色摄影需通过胶片的三层感光乳剂（分别记录红、绿、蓝）或数码相机的CMOS/CCD滤色阵列实现，这是小孔相机的物理结构限制。
Q2：为什么拍出来的图像是倒立的？怎么调整成正立？
A：倒立是小孔成像的固有规律——物体上部光线穿过小孔后投射到成像平面的下部，下部光线投射到上部，形成“上下颠倒、左右相反”的实像，若想获得正立图像，有两种方法：①后期处理：用手机或电脑将拍摄的照片翻转180度；②在相机内增加反射镜：在小孔和相纸之间45度角粘贴一面小镜子，让光线经反射后成像，此时像为“左右相反、上下正立”，但需注意镜子固定平整，避免二次反射导致模糊，这两种方法都会增加制作复杂度，建议初学者先接受倒立成像，体验小孔成像的本质乐趣。
