상자 사진기 Boxcope 제작 및 활용

 

천체망원경의 원리, 사진기의 원리, 렌즈의 광학적 특성, 눈의 원리 등을 설명하는 데 사용할 수 있는 도구를 만들어 보았습니다. 박스코프는 옛날에 사진관에서 쓰던 사진기와 동일합니다. 사진사 아저씨는 렌즈로 빛을 모으고, 간유리에 상을 맺은 후, 간유리를 꺼내고 사진건판을 집어넣어서 촬영을 했었는데, 그것을 간이용으로 만들었다고 생각하면 됩니다. 이와 동일한 장치가 천체사진 촬영에도 사용되었습니다. 이와 비슷한 몇 가지 장치와의 차이점을 간략히 비교해보겠습니다.

 

* 상자사진기 : 렌즈로 빛을 모으고 사진 필름이나 건판에 상을 맺습니다. 필름이나 건판 대신 간유리를 끼워넣어서 초점을 확인하는 방식의 것도 있을 것으로 여겨집니다.

* 바늘구멍사진기 : 바늘구멍으로 빛을 통과시킨 뒤 기름종이에 상을 맺습니다. 바늘구멍으로 통과된 빛으로 상을 맺기 때문에 상이 어둡고, 그렇기 때문에 기름종이 부분을 암실 처리하여 사용합니다.

 

* 박스코프 : 렌즈로 빛을 모으고 반투명 필름에 상을 맺습니다. 오래된 사진관의 사진기와 동일합니다. 다만, 저럼한 재료로 만들어졌습니다.

 

상자사진기와 바늘구멍사진기에 대해 참고할만한 싸이트는 아래와 같습니다. 옛날 사진관의 사진기에 대한 자료는 구하질 못했습니다.

• 상자 사진기 - http://www.merrillphoto.com/BoxCameraBasics/BoxCameraBasics.htm
• 바늘구멍사진기 - http://www.pinhole.org/ (http://www.pinhole.org/make/build.cfm)
• 바늘구멍 사진기 실험 - http://blog.naver.com/mnyk70?Redirect=Log&logNo=20030450364
• 간유리를 이용한 바늘구멍 사진기 - http://qna.scienceall.com/knowall/svc/qna/question_detail.php?queId=61273
• 바늘구멍 사진기를 이용한 초등학교 수업 - http://hje.edukor.org/ppt/a32200_1.ppt

박스코프의 장점

• 바늘구멍사진기보다 좋은 점 - 바늘구멍사진기의 단점은 바늘로 찔러 만든 구멍으로 통과한 빛이 상을 맺기 때문에 상이 매우 어둡다는 것입니다. 그렇다고 해서 바늘구멍을 크게 할 수는 없습니다. 간섭이 심해져서 상이 제대로 맺히지 않기 때문입니다. 상자사진기와 마찬가지로 박스코프는 렌즈를 사용함으로써 빛의 양도 증가시키고 상도 맺을 수 있게 하였습니다.
• 상자사진기보다 좋은 점 - 상자사진기의 경우 촬상면에 필름이 들어갑니다. 그런데, 필름은 촬영 후 인화까지 시간이 걸리기 때문에 현재 촬영된 내용을 바로 보여주지는 못합니다. 바늘구멍사진기처럼 촬상면에 반투명 막을 설치하였기 때문에 현재 맺힌 상을 바로 볼 수 있습니다.
• 사진관의 사진기보다 싼 비용으로 만들 수 있습니다.

다음은 완성된 Boxcope를 이용하여 부천고등학교 교정을 둘러본 영상입니다. 첫 번째 영상은 일부러 초점을 맞추지 않았습니다.



Boxcope의 초점 조절통을 이동시키면 다음과 같이 뚜렷한 상을 맺을 수 있습니다.

 

다음은 조리개 기능을 넣은 것입니다. 눈으로 볼 경우엔 홍채의 조절에 해당하구요. 다음과 같이 조리개를 작게 하여 작은 구경으로 관찰하면,

 

아래 사진처럼 어둡게 보입니다.



이번엔 조리개를 활짝 열거나 동공을 확대하거나 대구경을 사용하면,



다음 사진처럼 밝게 보입니다.

 

제작 과정

Boxcope의 제작 과정을 소개하겠습니다. 문구용 볼록 렌즈를 떼어낸 뒤, 다음과 같이 두 장의 두꺼운 마분지 사이에 끼웁니다. 두 장의 마분지는 스태플로 고정하였습니다. 그런 다음 검은색 유성펜으로 내부를 검게 칠합니다. Boxcope 내부에서 빛이 반사되는 것을 줄이기 위해서입니다. 

 

 

대물렌즈 뭉치를 지탱할 상자 틀을 만듭니다. 역시 내부는 검게 칠합니다.

조립한 모습은 다음과 같습니다.

 

경통을 만듭니다.

결상면 쪽 경통도 만든 뒤 다음과 같이 세 개의 부품을 완성합니다.

결합한 모습은 다음과 같습니다.

 

 

교무실에서 간단하게 시험해 보았습니다.

 

설계도: Boxcope Design.pdf

 

 

조영우

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