Paweł Janczaruk

Problem kamery otworkowej

"Światło jest całością pierwotną, niezbadanym atrybutem stworzenia, czymś szczególnym, co musi być przyjmowane na wiarę. To oburzające gwałcić przestrzenny majestat natury, wciskając mały promień światła przez otwór i przeganiając go przez kawałek zwykłego szkła w ciemnym pokoju - gdy pełna obfitość światła jest do dyspozycji tuż za drzwiami! Jakie to brutalne! Jakie prozaiczne!" - Johann Wolfgang von Goethe
I/ Wstęp
Czy robiliście kiedyś zdjęcia własnoręcznie zrobioną kamerą otworkową? Wykonanie kamery otworkowej nie jest skomplikowane. Aby ją skonstruować, wystarczy światłoszczelny przedmiot i dowolny materiał światłoczuły. Można fotografować wszelkiego rodzaju puszkami i pudełkami, możemy również wykorzystać tysiące innych przedmiotów i pomieszczeń. Wystarczy umieścić wewnątrz materiał światłoczuły, następnie uszczelnić i, za pomocą szpilki lub bardzo cienkiego drucika, wykonać otworek. Czas naświetlania należy ustalić doświadczalnie, ustawić odpowiednio kamerę do przedmiotu lub osoby i naświetlić. Przy pomocy kamery otworkowej otrzymamy zdjęcie przy użyciu prostych środków.
Aparaty produkowane seryjnie posiadają określone parametry: ogniskową, wielkość obrazu, migawkę o wiadomych czasach naświetlenia, przysłonę o określonej wielkości itd. Kamera otworkowa jest pozbawiona wszelkich barier. W fotografii otworkowej nie ma żadnych obowiązujących parametrów. Parametry techniczne i technologiczne tworzymy i wypracowujemy sami, według naszych indywidualnych upodobań i potrzeb. Kamera otworkowa nie ma za sobą żadnego balastu technicznego, no może tylko jeden - 2500 lat zapisanego i wiadomego nam obecnie jej istnienia. Magia czasu i światła, której nie jesteśmy w stanie zarejestrować na narzuconych nam przez producentów aparatach, w fotografii otworkowej jest tym, co przyciąga wielu do tej techniki. Fotografujący pragnący zająć się fotografią otworkową popełniają podstawowy błąd, sugerując się myśleniem producentów sprzętu fotograficznego.
Tu obraz może być nieostry, rozmyty, powyginany, zakrzywiony, z własną, niespotykaną perspektywą, z wieloma nakładającymi się na siebie obrazami na jednej płaszczyźnie. Natomiast świadomość obrazu musi być wielka. Nikt za nas nie pomyśli i nikt nam niczego nie narzuci, nie mamy technicznych ograniczeń.
Aparaty fotograficzne wyposażone w obiektywy stanowią jedynie niedoskonałe przybliżenie kamery otworkowej. Bardzo rzadko w technice spotyka się tak proste i tak doskonałe urządzenie, jakim jest kamera otworkowa.
Tekst ten powstał dla osób lubiących technikę i patrzących na fotografię otworkową przez pryzmat parametrów technicznych. Jednym z najważniejszych jest światło. Jego właściwości uniemożliwiają wykonanie idealnego układu optycznego jakim jest również otworek. Opiszę wyłącznie światło mające wpływ na konstrukcję kamery otworkowej. Przybliżę zjawiska charakteryzujące światło. To od promieniowania świetlnego zależy powstawanie obrazu. Moim zamiarem jest udowodnienie, że, z punktu widzenia fizyki, nie ma technicznych możliwości wykonania idealnej kamery otworkowej, która odwzorowałby idealnie rzeczywistość.
II/ Fizyka światła
Od stuleci zastanawiano się nad fizyczną naturą światła. Do dzisiaj nie została ona jeszcze całkowicie wyjaśniona. Światło ulega zjawiskom dyfrakcji, interferencji, refrakcji, polaryzacji... Zjawiska te występują podczas powstawania światła i jego padania na różne ciała. Światło składa się z cząsteczek materialnych, nazwanych fotonami, oraz zachowuje się jak promieniowanie elektromagnetyczne, czyli jak fale świetlne.
Sir Isaac Newton (1643 - 1727) był twórcą korpuskularnej teorii światła. Według niego światło jest strumieniem bardzo szybko pędzących cząstek, czyli korpuskuł. Cząstki te wpadając do oka, wywołują wrażenie światła. W 1666 roku przepuścił białe światło przez mały otworek i szklany pryzmat, wykazując, że białe światło jest efektem zmieszania barw. Stwierdził, że widmo barw podczas padania białego światła na pryzmat jest cechą padającego światła, a nie pryzmatu. 100 lat później Johann Wolfgang von Goethe (1749 - 1832) uważał iż teoria Newtona: ">>że wszystkie kolory zmieszane razem dają biały<< jest absurdem".
Zarys falowej natury światła przedstawił natomiast Christian Huygens (1629 -1695) . Wyjaśnił w jej ramach podstawowe fakty dotyczące rozchodzenia się światła: odbicia, załamania i dwójłomności. Jego doświadczenia potwierdzały teorię falowej natury światła. Badał również zjawisko załamania światła w różnych materiałach. Zgodnie z zasadą Huygensa fala rozchodzi się w ten sposób, że każdy punkt fali staje się nowym źródłem, z którego rozchodzi się jako fala kulista. Za przeszkodą pojawią się obszary wzmocnienia i osłabienia rozchodzących się fal. Huygens w 1690 roku ogłosił teorię, według której światło polega na ruchu fal rozchodzących się, niosąc ze sobą energię. Problem stanowił ośrodek, w którym miała rozchodzić się energia. Ośrodek ten nazwał eterem kosmicznym i założył, że cała przestrzeń jest nim wypełniona. Falowa teoria światła tłumaczyła szereg zjawisk optycznych, lecz jednak nie miała wielu zwolenników. Wpływał na to autorytet Newtona, występującego przeciwko teorii Huygensa. Poza tym teoria Newtona tłumaczyła znane wówczas zjawiska optyczne, tak więc teorię Huygensa pomijano. Teoria korpuskularna Newtona dominowała do początku XIX wieku, kiedy to zaobserwowano dyfrakcję i interferencję światła. Oba te zjawiska świadczą o falowej naturze światła. Powrócono więc do teorii Huygensa. W roku 1867 James Clerk Maxwell (1831 - 1879) ogłosił teorię fal elektromagnetycznych. Wyjaśnił, że światło to fala, która nie potrzebuje do rozchodzenia się w przestrzeni żadnego ośrodka materialnego. Problem eteru kosmicznego zniknął. Teorię tę rozpowszechnił po doświadczeniach Heinrich Rudolf Hertz (1857 - 1894) .
Koncepcje - falowa i korpuskularna narodziły się w XVII wieku. Falowa powstała za sprawą Christiaana Huygensa i Roberta Hooke (1635 - 1703) , nadali jej postać zwartej teorii dopiero Augustin Jean Fresnel (1788 - 1827) i Thomas Young (1773 - 1829) . Obie teorie obowiązywały do końca XIX wieku, kiedy to odkryto nowe zjawiska. Dualizm światła wyjaśniła dopiero na początku naszego stulecia mechanika kwantowa. W 1905 roku Albert Einstein (1879 - 1955) zakładał, że światło rozchodzi się w postaci porcji energii, zwanych kwantami. Powstała w ten sposób teoria kwantowa światła, która nawiązuje do teorii korpuskularnej. Oba punkty widzenia - falowy (elektromagnetyczny) i korpuskularny (kwantowy) wzajemnie się wykluczają. Jednak falowe i korpuskularne właściwości światła są ze sobą ściśle związane. Światło ma więc dwoistą naturę. Teoria korpuskularna (kwantowa) światła, w której światło traktuje się jako strumienie cząstek, nie pozwala wyjaśnić zjawisk interferencji światła. Natomiast teoria falowa pozwala je wyjaśnić.
Konsekwencją dwoistości światła jest opracowana przez Wernera Karla Heisenberga (1901 - 1976) zasada nieoznaczoności. Mówi ona, że istnieją takie pary wielkości, których nie da się jednocześnie zmierzyć. Zasada nieoznaczoności nie wynika z niedoskonałości metod, lecz z samej natury rzeczywistości. Heisenberg opisał zasadę nieoznaczoności dla energii i czasu. Zgodnie z mechaniką kwantową próżnia wypełniona jest cząstkami, które pojawiają się i znikają. Zasada zachowania energii nie zostanie złamana, jeżeli bilans energetyczny wychodzi na zero. Istnienie elementu losowego powoduje, że ogromna ilość zjawisk jest nieprzewidywalna. Oznacza to, że małe przypadkowe zdarzenie w kwantowym świecie prowadzi do bardzo dużych zmian.
Abraham Albert Michelson (1852 - 1931) i Edward Morley (1838 - 1923) w 1887 roku przeprowadzili eksperyment dowodzący, że prędkość światła nie zależy od ruchu Ziemi. Doświadczenie to miało duże znaczenie dla teorii względności. Eksperyment sprawdzał też istnienie eteru kosmicznego będącego nośnikiem światła. Negatywny wynik badania stał się podstawą teorii względności. Obecnie przyjmujemy, że prędkość światła jest równa 299 792 458 m/s. Warto wiedzieć, że Ole Christensen Roemer (1644-1710) już w 1676 roku stwierdził, że światło rozchodzi się ze skończoną prędkością. Roemer jednak błędnie obliczył prędkość światła (200 tys. km/s). Dla niego fakt, że światło ma skończoną prędkość, był wystarczającym. Pierwszy pomiar prędkości światła przeprowadził Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819 - 1896) w 1849 roku.
Światło ma dwoistą naturę elektromagnetyczno-kwantową, czyli korpuskularno-falową. W pewnych warunkach światło zachowuje się jak fala, a w innych jak cząstka. Obecnie uważamy, że światło to promieniowanie elektromagnetyczne, które jest dostrzegalne w zakresie długości fal od 380 do 750 nm. W 1675 roku Newton zaproponował wyjaśnienie zjawiska, w którym mamy do czynienia z interferencją światła, pierścieni odkrytych przez Roberta Boyle (1627 - 1691) w 1664 roku. Powstawanie pierścieni barwnych tłumaczył tym, że światło różnej barwy cechuje się różną wartością interwału. Interwał to odcinek, jaki przebywa cząstka światła. Na podstawie pomiarów wyznaczył wartość interwału dla światła różnej barwy. Były to pomiary długości fali światła widzialnego. Promieniowanie widzialne graniczy z promieniowaniem ultrafioletowym i podczerwonym. W zakresie widzialnym każdej barwie odpowiada inna długość fali: od czerwonej poprzez pomarańczową, żółtą, zieloną, niebieską do fioletowej.
Światło rozprzestrzenia się w zasadzie prostoliniowo. Jednakże droga światła jest tylko w takim przypadku równa, jeżeli na każdej drodze będziemy mieli jednakową długość fali. Żeby obliczyć optyczną długość drogi światła, należy rzeczywistą drogę pomnożyć przez współczynnik załamania światła. Zjawisko to jest istotne dla zrozumienia błędów optycznych. Błędy te są spowodowane różną długością drogi optycznej pomiędzy punktami przedmiotu i punktami obrazu. Idealne odwzorowanie, nie wykazujące błędów, będzie występowało, gdy długości optyczne dróg światła będą sobie równe. W praktyce jest to nieosiągalne.
Załóżmy teoretycznie, że z każdego punktu obiektu wychodzi jeden promień, który wpada do kamery przez mały otworek i tworzy dokładnie jeden punkt. W takim przypadku, promień światła rozchodząc się, odwzorowuje obiekt bez zniekształceń. Promień świetlny, biegnący w jednym ośrodku, rzeczywiście zachowa swój kierunek i przemieści się prostoliniowo. Jednak napotykając przeszkodę, rozszczepi się. Powstaną wtedy dwa promienie, z których jeden zostaje odbity w tym samym ośrodku, a drugi zostaje załamany, powodując nieostrość obrazu.
Rozważając dalej, jeżeli promienie tworzące obraz byłyby jedynie prostoliniowe, to punkty obiektu, odtwarzane przez nie a wpadające do kamery, byłyby bardziej ostre, im mniejszy byłby otworek. Promieniowanie świetlne ma dwojaką naturę. W przypadku kamery otworkowej oba wyżej omówione zjawiska występują równocześnie. Korpuskularna natura sprawia, że promieniowanie świetlne rozchodzi się ściśle prostoliniowo. Natomiast dzięki falowej naturze, z chwilą napotkania przeszkody, czyli krawędzi otworka, ugina się. Na krawędziach tych powstają kolejne fale świetlne, z których wychodzi fala ugięcia. Fala ta nakłada się na falę pierwotną, załamując się i powodując zmiękczenie obrazu. Kolejnym zjawiskiem jest interferencja. Wynikiem jej jest dodawanie się promieni świetlnych, czyli jeśli drgania fal są zgodne to powstaje jeden promień. Jeśli natomiast promienie spotkają się w taki sposób, że energia jednego z nich rośnie, a drugiego maleje, wtedy odejmują się. Wynikiem odejmowania jest brak światła, czyli ciemne miejsce na obrazie.
Przyczyną nieostrości obrazu jest również ugięcie się fal, czyli dyfrakcja. W 1660 roku Francesco Maria Grimaldi (1618-1663) zaobserwował uginanie się promieni świetlnych na krawędziach, czyli dyfrakcję. Próbę wyjaśnienia zjawiska zaproponował w 1801 roku Young, następnie teorię sformułował w 1818 roku Fresnel, a rozwijali ją Ferdinand von Helmholtz (1821 - 1894) w 1859 roku i Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887) w 1882 roku. Istnienie dyfrakcji cząstek wykazał doświadczalnie George Paget Thomson (1892 - 1975). Wykazał on, że elektron zachowuje się jak fala. Udowodnił tym samym zasadę dualizmu korpuskularno-falowego. W 1924 napisał doktorat, w którym zaprezentował teorię falowych właściwości cząstek.
Ugięcie światła to zespół zjawisk związanych z odstępstwami od praw optyki geometrycznej, występującymi podczas rozchodzenia się fal. Zachodzi ono dla wszystkich rodzajów fal, a przejawia się powstaniem układu prążków o zmiennym natężeniu. Szczególnie prostym jest ugięcie światła na otworku, który staje się źródłem wtórnej fali kulistej. Jeżeli światło przechodzi przez duży otworek, to ugięcie się promieni jest niedostrzegalne. Im większy otwór, tym mniejszy jest udział ugiętych promieni brzegowych. Zakładając, że światło ma naturę falową, powinniśmy zaobserwować odstępstwa od prostoliniowego biegu światła. Efekty dyfrakcji są wtedy silne, gdy rozmiary otworka, znajdującego się na drodze fali, są porównywalne z długością fali. Jeżeli otworek jest duży, otrzymamy obraz złożony z dużych plamek. Przy zmniejszaniu wielkości otworka rozmiar plamek początkowo maleje. Dalsze zmniejszanie otworka powoduje jednak zwiększanie się plamek. Następuje to w ten sposób, że w środku występuje prążek jasny, a po bokach prążki ciemne. Obraz stopniowo staje się ciemniejszy, ponieważ coraz mniej światła przechodzi przez otworek.
Uściślijmy, jeżeli światło jest falą, to powinno dla niego zachodzić zjawisko dyfrakcji, czyli ugięcia. Efekt ugięcia fali jest wtedy silny, gdy rozmiar otworka jest równy długości fali. Światło po przejściu przez otworek biegnie nie tylko w pierwotnym, ale także w innych kierunkach. Ponadto uzyskany obraz ma charakterystyczną strukturę. W środku obrazu mamy obszar jasny, a wokół prążki o mniejszej jasności przedzielone obszarami ciemnymi.
Falowa natura światła prowadzi do tego, że fale mogą się wzmacniać albo wygaszać. Tego rodzaju zmienne nazywamy interferencją. Zjawisko nakładania się fal, czyli interferencji występuje również, gdy światło przechodzi przez małe otwory. W miejscach silnego ograniczenia wiązki świetlnej występują zmiennie jasne i ciemne kręgi świetlne. Z nakładających się na siebie krążków rozproszenia zbudowany jest obraz optyczny.
Powracając do kamery otworkowej, należy stwierdzić, że z punktu widzenia optyki geometrycznej ostrość obrazu rośnie ze zmniejszeniem wielkości otworka. Przeciwne zjawisko występuje, jeśli weźmiemy pod uwagę podstawy optyki falowej lub optyki ugięć. Optymalną ostrość można osiągnąć wtedy, kiedy równe są sobie nieostrości wynikające z praw optyki geometrycznej i z praw optyki falowej. Czyli, podsumowując, nie można zbudować takiego układu, żeby uzyskać idealną ostrość.
Dwie blisko siebie leżące linie można uważać za rozdzielnie reprodukowane, kiedy ich obraz, czyli jasne prążki, są od siebie oddzielone co najmniej jednym ciemnym. Wskutek tego zdolność rozdzielcza pogarsza się. Pewną rolę odgrywa tu również czas naświetlenia. Im dłuższy, tym więcej reprodukuje się stref jasnych. Jeżeli fotografujemy przez mały otworek, to podczas długiego naświetlenia powstaje odblask. Zdolność rozdzielcza zmniejsza się w miarę zmniejszania otworka. Ponadto musimy zdawać sobie sprawę, że istnieje jeszcze promieniowanie niewidzialne, które ma wpływ na wykonanie fotografii. Jest to promieniowanie ultrafioletowe i podczerwone, powoduje ono dodatkowe błędy naświetlenia.
Wiemy już, że światło białe to w rzeczywistości widmo, a każda barwa ma swoje ognisko. W idealnym przypadku promienie przecinają się w jednym punkcie. Takiego idealnego przypadku nie da się jednak wykonać. Jednak, jeżeli przedmiot znajduje się w nieskończoności, to obraz tworzy się w płaszczyźnie ogniska obrazowego. Zakładając hipotetycznie, że wszystkie promienie, wychodzące z przedmiotu biegłyby równolegle do osi optycznej przez otworek, to przedmiot taki w ogóle nie mógłby być reprodukowany. Miejscem obrazu przedmiotu po prostu byłoby ognisko obrazowe.
Ostrość obrazu, kontrast i rozdzielczość wymagają, aby promienie wychodzące z dowolnego punktu przedmiotu zbiegały się w jednym określonym punkcie, zwanym punktem obrazu. Takiego układu optycznego jednak nie ma. Każdy istniejący ma jakieś błędy, których nie sposób wyeliminować. Z optyczno-geometrycznego punktu widzenia powstawanie obrazu polega na tym, że każdy punkt fotografowanego przedmiotu będzie odtworzony również punktowo na płaszczyźnie obrazu. Światło białe można rozłożyć na jego barwy składowe. Każda barwa światła ugina się proporcjonalnie do długości fali. Otworek przepuszcza lub pochłania poszczególne światło. Ostrość obrazu ugięciowego jest wypadkową ogniskowania widma świetlnego. Zmniejszanie otworka będzie powodować wzrost średnicy obrazu dyfrakcyjnego, czyli pogorszenie ostrości. Zwiększanie otworka również spowoduje zwiększenie nieostrości obrazu. Na to natomiast ma wpływ interferencja.
III/ Fotochemia
W XIX wieku ostatecznie poznano zjawisko fotochemiczne i zastosowano je w fotografii. Światło powoduje rozpad cząsteczki bromku lub chlorku srebra, przechodzących w metaliczne srebro. Załóżmy, że materiał światłoczuły naświetliliśmy równomiernie światłem słonecznym. Fala świetlna od Słońca do materiału światłoczułego pokonuje drogę około 150 000 000 km. Teoretycznie wartość natężenia pola elektrycznego powinna być taka sama na obszarze wszystkich punktów. Trudno to było wyjaśnić z punktu widzenia falowej natury światła. Jednak trudność ta nie pojawia się, jeżeli założymy że światło jest strumieniem biegnących maleńkich cząstek - fotonów. Przy niezbyt wielkiej liczbie fotonów padających na materiał światłoczuły, do pewnych ziaren fotony dotrą, a do innych nie. Jeżeli otworek wytwarza na materiale światłoczułym rzeczywisty obraz, prawdopodobieństwo znalezienia fotonu nie jest jednakowe. Większe jest prawdopodobieństwo znalezienia fotonu tam, gdzie są miejsca jasne, a mniejsze, gdzie ciemne. W procesie fotochemicznym określona cząsteczka uzyskuje od światła określoną porcję energii. Łatwo to zrozumieć, jeżeli energię tę przyniosła cząstka - foton. Trudno natomiast wyobrazić sobie, jak przekazywanie energii miałoby odbywać się w przypadku fali. Przebieg zjawiska fotochemicznego bardzo łatwo opisać w języku korpuskularnym. A zatem można je potraktować jako argument za korpuskularną naturą promieniowania. Ale nie może to jednak być argumentem rozstrzygającym spór, czy światło to fale czy cząstki, bo wszystkie dowody falowej natury światła nadal pozostają.
Jeszcze o zjawisku fotoelektrycznym. Doświadczenie Comptona jest doświadczeniem demonstrującym również korpuskularną naturę promieniowania. Arthur Holly Compton (1892 - 1962) zaobserwował, że kwanty światła rozpraszają się po zderzeniu z pojedynczymi elektronami, mając jednoznacznie określony kierunek ruchu. Niosą nie tylko energię, ale i pęd, czyli zachowują się jak cząstki. Jednocześnie jego pomiar energii opierał się o wykorzystanie falowej natury, a konkretnie zjawiska dyfrakcji. Po opublikowaniu wyników Comptona dualizm korpuskularno-falowy stał się powszechnie uznaną koncepcją. I może na zakończenie, jeszcze o zasadzie Ferrmata i efekcie Schwarzschilda, które to również mają ogromny wpływ na poprawne naświetlenie.
Promień świetlny poruszający się od punktu do punktu przebywa drogę, do której potrzeba najkrótszego, bądź najdłuższego czasu. W praktyce najczęściej wybór pada na drogę, która zabiera najmniej czasu, rzadziej obserwowane są przypadki wyboru drogi najdłuższej. Na podstawie zasady opracowanej przez Pierre de Fermata (1601 - 1665) można wyprowadzić prawo odbicia i załamania światła. Zasadę najmniejszego działania stosuje się nie tylko do fal, ale także do powierzchni odbijających i załamujących. Z zasady Fermata wynika również winietowanie obrazu, czyli wada obrazu uzyskiwanego w kamerze otworkowej polegająca na niedoświetleniu brzegów. Wynika ona z długości promienia padającego. Im dalej odsuniemy materiał światłoczuły, tym mniejsza będzie jasność uzyskanego obrazu. Otworek przepuszcza przez cały czas taką samą ilość światła. Jeżeli odsuniemy płaszczyznę obrazu na dwukrotnie większą odległość, światło będzie rozkładać się na czterokrotnie większej powierzchni, wymagając czterokrotnie dłuższego naświetlenia. Mamy tu praktyczną demonstrację zasady, że natężenie światła jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości. Zachodzi jako odwrotność przy małych odległościach.
Efekt pozornej utraty czułości materiału światłoczułego obliczył Karl Schwarzschild (1874 - 1916) . Występuje przy bardzo krótkich i bardzo długich czasach naświetlania. Potrzebna jest wtedy dłuższa ekspozycja. W przypadku materiałów kolorowych, efekt Schwarzschilda dotyczy każdej warstwy koloru oddzielnie. Pokrewnym zjawiskiem jest efekt przerywanego naświetlania, który występuje, jeżeli warstwę światłoczułą podda się działaniu większej liczby kolejnych naświetleń. Również i w tym przypadku otrzymuje się mniejsze zaczernienie, niż wynikałoby to z ciągłego naświetlenia. Efekt Schwarzschilda i zjawisko przerywanego naświetlania tłumaczy się dwojako. Po pierwsze: przy małej liczbie wolnych elektronów występuje większe prawdopodobieństwo rekombinacji. Po drugie: liczne centra czułości nie mogą przekroczyć stadiów pośrednich i z tego powodu nie dają przewidzianego efektu zaczernienia. Bardzo trudno obliczyć idealny czas naświetlenia.
IV/ Zakończenie
Tym sposobem doszliśmy do końca i podsumowania. Jak już wyjaśniliśmy, z fizycznego punktu widzenia, wykonanie idealnego otworka jest niewykonalne. Teorie korpuskularna i falowa wykazują, że jest to niemożliwe. Również optyka geometryczna wyklucza możliwość zbudowania idealnego układu optycznego. W artykule tym nie uwzględniłem pola obrazowego, które ma również ogromny wpływ na powstanie obrazu. Pominąłem też: perspektywę, punkty widzenia, ukształtowanie materiału światłoczułego oraz zagadnienia związane z samym obrazem. Wszystkie zagadnienia omówiłem wyłącznie dla obrazu płaskiego. Musimy pamiętać, że obraz może być ukształtowany dowolnie, a wtedy zagadnienia fizyki światła zaczynają być jeszcze bardziej skomplikowane. Pamiętając, że nie można wykonać idealnej kamery otworkowej czerpmy przyjemność z tego, jaką jest. Pamiętajmy również, że kamera otworkowa to: szczelne pudełko lub pomieszczenie, o dowolnym kształcie i wymiarach, niekoniecznie wyczernione, w którym wykonano dowolną ilość dziurek lub szczelin, o całkowicie dowolnym kształcie i wielkości, a na jego przeciwległej ścianie umieszczony został dowolny materiał światłoczuły, na którym, po naświetleniu i wywołaniu w sposób przez nas określony, otrzymamy czytelny i dający się rozpoznać obraz. Jest to moja definicja kamer otworkowych współcześnie używanych do celów fotograficznych.
Z definicji tej wynika jasno, że możemy dowolnie kreować własną fotografię, szukając drogi poprzez eksperyment. Daje to możliwość zrobienia ciekawych zdjęć. Można też, używając własnoręcznie skonstruowanego aparatu, dać się ponieść wyobraźni - dzięki nieskończonej głębi ostrości, nietypowej perspektywie i długiemu czasowi naświetlania. Lub, stawiając na świadomość, uchwycić magię chwili, czego nie dają żadne powtarzalne konstrukcje ani fabryczna optyka.
Rozważając wszystkie zagadnienia fizyki światła, nie ma czegoś takiego jak "najwłaściwsza wielkość otworka" i "najlepsza konstrukcja kamery otworkowej". W fotografii otworkowej najważniejsze jest to żebyśmy wiedzieli po co?, do czego? i dlaczego? zdecydowaliśmy się na używanie tego narzędzia.
Używając kamery otworkowej musimy wiedzieć o błędach tego medium. Przez co nie będziemy rozczarowani otrzymanymi rezultatami. Zadziwiające jest, jak wiele osób, chcąc używać camera obscura, zajmuje się wyłącznie wielkością i konstrukcją kamery oraz kształtem i średnicą otworka, nie zdając sobie sprawy, że to obraz jest najważniejszy. Nie mam tu oczywiście na myśli jego ostrości czy kontrastu - czyli parametrów technicznych. Musimy mieć pełną świadomość, w jakim celu zajmujemy się fotografią otworkową, a parametry techniczne (obrazowe) dostosować do realizowanego przedsięwzięcia.
Zawsze też można powiedzieć, że obraz mógłby być lepszy, ostrzejszy, bardziej kontrastowy, ale nie to w fotografii otworkowej jest najważniejsze. Najważniejsze, żeby obraz nas zadowolił i dał nam satysfakcję, a widz odczytał nasze intencje. Powtarzam, nie istnieje idealna kamera otworkowa i nie ona stanowi o ciekawie wykonanej fotografii.
Niezwykle prosta i własnoręcznie zbudowana camera obscura sprawia, że realizowane fotografie nabierają niepowtarzalnego uroku. Dyfrakcja i interferencja wpadającego do wnętrza kamery światła powoduje, że obraz staje się miękki - malowany światłem. Wydłużony czas dochodzący do kilku godzin lub dni wprost nasuwa skojarzenia z malarstwem impresjonistycznym. Na fotografiach ukazuje się nam świat, który można zobaczyć tylko w wyobraźni lub na fotografii otworkowej.
Mam nadzieję, że tym artykułem zagmatwałem dokładnie wszystko. Zagorzałych techników odsyłam do fizyki, a fotografujących do pracy nad zdjęciami. Wszystkie zjawiska są ważne przy powstawaniu obrazu, ale niekoniecznie trzeba o nich wiedzieć bardzo dużo, żeby wykonać ciekawe zdjęcia.

Dziękuję za pomoc i celne uwagi: Basi Englender, Witkowi Englenderowi, Basi Panek-Sarnowskiej, Rysiowi Poprawskiemu i Marcie Szkudlarek.