Tarzán erős, csinál másik lyukat

Felül balról  második  a kínai lyuk.
Figyeljétek  a merész körvonalvezetést. A többi saját fúrás.

Mindenki tud lukat fúrni. És ezt le is írják az interneten. Következik a Grimpix féle szintézis ebből a nagy tudásanyagból:

Ha valaki nem figyelt fizikaórán, könnyen eshet abba a szörnyű tévedésbe, hogy a szűk lyuk az ideális.  Vagyis egy lukkamera ideális lyukmérete egy végtelenül kicsiny, kör alakú orificium.  Az világos, hogy minél nagyobb a lyuk, a pontszerű fényforrást annál nagyobb foltként képezi le, tehát életlen a kép. Ha csökken a lyuk, élesebb képet kapunk, azonban egy adott lyukátmérő alatt beleszaladunk a diffrakcióba. Na ez a két korlátozás, amelyek között meg kell találni az ideális lyukméretet. Ezenkívül még pár tényező befolyásolja a képminőséget, mint például a fény hullámhossza, a lyuk anyagvastagság és alakja.

Csodálatos diffrakciós gyűrűk.
Nagyításban érdemes megnézni a szenzoron levő
porszemcsék  szóródási köreit is.
Ez utóbbiak  kialakulására még nem találtuk meg a magyarázatot.

1. Az optimális lyuk méretére többféle formula létezik, a Pinhole Designer alapértelmezetten a Rayleigh képletet használja (igazi hardcore lukkamerások saját fejlesztésű képletekkel nyomulnak):

d = 1.9 x √ (f x λ)

ahol  d az optimális lukméret, f a luk-szenzor távolsága, λ a hullámhossz, mindez milliméterben. az 1,9 Rayleigh úr konstansa.

Találtam egy Petzvál-féle képletet is:
d = 2 x √ [1/2 x(f x λ)]

A két képlet között (egy sörösdoboz-kamera méreteivel számolva) egy tizedmilliméter az eltérés.   Persze ez nem sok, de úgy tűnik a méret optimizálása sokkal többet számít, mint a tökéletes köralak. Ezt támasztja alá az összehasonlító ábra.

Baloldali gyári (kínai) lyuk, jobboldali házi fúrás.
Bár nem pontosan Rayleigh méretűek,
de nagyságrendben megfelelnek a célnak.

A két lyukkal végzett kísérlet azt kívánja szemléltetni, hogy pár tized-milliméteres szórás a lyukátmérőben már abszolút nem mindegy. 40 milliméteres fókusztávval az optimális lyukméret 0,28mm, 140 milliméteres fókusztávval pedig 0,53mm (Rayleigh).

A baloldali (kínai) lyuk idomtalan alakja ellenére élesebben rajzol 40 milliméterről, a nagyobb lyuk viszont 140 milliméterről rajzol élesebben. Miért?

A baloldali lyuk rekeszértéke 40 milliméteren f/142, a jobboldali pedig f/75. 140 milliméteren f/500 illetve f/264. A baloldali tehát nagyjából 2EV-vel szűkebbnek számít (mindkét fókusztávnál). Rövid fókusztávnál a szűkebb rekesz segít. Távolabbról viszont a nagyobbik lyuk (alig érezhetően) jobb - hiszen a kisebb lyuk itt már csúnyán diffrakció-limitált (a jobboldalin is észlelhető már valamennyire a szóródási kör). Egyértelműnek látszik, hogy az optimális fókusz/lyukátmérő fontos.

2. További, kb. tized milliméter nagyságrendű változtatást követel a lyukátmérőben az uralkodó fény spektruma is.  Érdemes tehát figyelembe venni, hogy milyen fényre érzékenyített nyersanyagra dolgozunk (ortokromatikus, pankromatikus, vagy netán infra). Például egy 450 nanométerre optimizált lyukkal a naplemente valamivel életlenebb lesz, mint egy zöld erdő. 

3. A lyuk másik fontos paramétere a falvastagság. A vastag anyagba vágott lyuk hatása leginkább a perem sötétedésében jelentkezik. Legelterjedtebb háztáji lyukhordozó alapanyag a sörösdoboz, melynek fala kb. 88 mikronos (0,088mm) alumíniumnak és a Jóisten tudja még minek az ötvözete. Profik negyed ekkora, 0,025-0,03 milliméteres sárgarézbe dolgoznak (pl. ebay: 181063809162, 290732234897). Igaz, hogy ők lézerrel és egyéb titkos módszerekkel fúrnak, de a kínai lyukon az látszik, hogy vékony anyagban sokkal nehezebb kialakítani a tökéletes köralakot (talán mert jobban morzsálódik a pereme). 

4. A lyuk fúrására számtalan módszer van. Fontos a tökéletes köralak (ettől természetesen el lehet térni speciális effektusok érdekében). Sok forrás egyetlen és legfontosabb szempontnak tartja a lyuk alakját. A fenti összehasonlító ábrán jól látszik, hogy a gyári lyuk körvonala szabálytalan, az eredményeket viszont nem befolyásolta számottevően.

Ennek ellenére lehet törekedni a szabályos perem elérésére. Egyik módszer, hogy egy golyóstollal parányi horpasztást (fa alátét használatával) ejtünk a lemezen. Ez el is vékonyítja az anyagot, de vezeti is a tűt, majd a fúrásnál. A lemez túlsó oldalán keletkezett púpot le lehet csiszolni, ami tovább vékonyítja az anyagot. Hátránya, hogy a horpadási oldalon nem férünk a lyukhoz a csiszolópapírral, óvatosan kell visszahúzni a tűt, hogy ne keletkezzen itt sorja. 

Golyóstoll-módszer, a horpadás oldaláról. Az átmérő kb. 0,5mm

Csiszolással  letisztított perem.

Sorja a horpadásban, nehezen hozzáférhető csiszolópapírral.
Fogkrémmel, ujjal dörzsölve, orvosolható.

Csiszolásra 400-as vagy 600-as smirglit érdemes használni, de a végső simításokra Grimpix fogkrémet használ. Vannak akik ellenzik a csiszolást, mivel a lyukban törmelék maradhat. A fúrás/csiszolás után, kevés mosóporral lesúrolva,  tökéletesen meg lehet szabadulni az apró fémportól. 

Akinek nem a kézművesség, hanem a pontosság a célja, annak ott az internet számtalan lyukgyárosa, baráti áron. Azt is megtehetjük, hogy több lyukat készítünk, majd mindegyiket bemérjük és az aktuális fókusztávolságnak leginkább megfelelőt használjuk.

A hozzászólásokban leírhatjátok, ti milyen módszerrel készítitek a lyukakat.