Lochkamera

Die Lochkamera ist das einfachste optische Gerät, mit dem man von einem Gegenstand ein Bild erzeugen kann. Man kann sich eine solche Kamera selbst bauen und Experimente damit durchführen.

Aufbau und Wirkungsweise einer Lochkamera

Eine Lochkamera besteht aus einem lichtundurchlässigen Gehäuse. Auf der einen Seite befindet sich eine kleine Öffnung, ein Loch (Bild 1). Daher kommt auch die Bezeichnung Lochkamera. Dem Loch gegenüber ist ein lichtdurchlässiger Schirm angebracht. Er kann z.B. aus Transparentpapier oder aus dünner Kunststofffolie bestehen.

Die Bildentstehung ergibt sich aus der geradlinigen Ausbreitung des Lichtes. Das Licht der Kerzenflamme (Bild 2) breitet sich nach allen Seiten geradlinig aus, wenn es nicht durch andere Körper daran gehindert wird. Ein kleiner Teil des Lichtes gelangt von der Kerzenflamme durch das Loch bis zum Schirm. Durch die geradlinige Ausbreitung des Lichtes wird der untere Punkt der Kerzenflamme oben auf dem Schirm und der obere Punkt der Kerzenflamme unten auf dem Schirm abgebildet. Es entsteht also auf dem Schirm ein umgekehrtes Bild des Gegenstandes. Dieses Bild ist nicht nur umgekehrt, sondern auch seitenvertauscht, denn ein linker Punkt wird auf dem Schirm rechts abgebildet und ein rechter Punkt links.
Untersucht man das Bild bei einer Lochkamera genauer, so zeigt sich:

• Das Bild ist umso schärfer, aber auch umso lichtschwächer, je kleiner das Loch ist. Bei einer größeren Öffnung gelangt zwar mehr Licht vom Gegenstand hindurch. Zugleich wird aber ein Punkt des Gegenstandes als Lichtfleck auf dem Schirm abgebildet.
• Das Bild ist bei gegebener Gegenstandsgröße und Gegenstandsweite umso größer, je größer die Bildweite (der Abstand zwischen Lochblende und Schirm) ist.

Eine Lochkamera - selbst gebaut

Eine Lochkamera kann man sich mit wenigen Hilfsmitteln selbst bauen. Man benötigt dazu Pappe, Transparentpapier und Klebstoff. Statt Pappe kann auch eine lichtundurchlässige Dose genutzt werden. Entscheidend ist: Auf der einen Seite muss sich ein Loch und auf der anderen Seite der transparente Schirm befinden (Bild 3). Für Untersuchungen zur Größe des Bildes ist es günstig, wenn man die Entfernung Loch-Schirm verändern kann. Die Größe des Loches kann man verändern, wenn man das Loch relativ groß macht und sich zusätzlich aus Pappe einen Streifen mit verschiedenen Löchern (groß, klein, rund, viereckig) anfertigt, die man vor das Loch der Lochkamera halten kann.

Eine Camera obscura - eine Lochkamera im Großformat

Als Jahrmarktsvergnügen war im 18. und 19. Jahrhundert die Camera obscura (lat., es bedeutet "dunkle Kammer") weit verbreitet. Fotoapparate waren in dieser Zeit noch unbekannt.
Eine solche Camera obscura war eine dunkle Kammer, die an einer Seite ein kleines Loch hatte (Bild 4). Besucher wurden in diese Kammer gebracht und konnten auf der dem Loch gegenüberliegenden Seite der Kammer Personen, Bäume oder Häuser sehen, die auf dem Kopf standen. Eine solche Camera obscura war nichts anderes als eine Lochkamera im Großformat.