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  • Lochkamera - TinkerSchool-Lerneinheit
  • TinkerToys GmbH
  • 12.06.2023
Um die Lizenzinformationen zu sehen, klicken Sie bitte den gewünschten Inhalt an.

Hinweis zum Einsatz im Unterricht

Zusatzinfos und Lösungen für Lehrkräfte



Die Schüler*innen lernen spannendes Hintergrundwissen zur Lochkamera, wenden ihr Wissen

zur Blendeneinstellung an Beispielen an und konstruieren am Ende ein eigenes Modell. Optional:

Nach dem Druck deines Modells haben sie die Möglichkeit, spannende Experimente mit ihren

Modellen auszuprobieren.



Bearbeitungsdauer:

7 Unterrichtsstunden



Benötigtes Material:

Abbildungen zum Beschriften, 3D-Drucker für Experimente, Schreibutensilien, Pergamentpapier zur Nachbearbeitung.



Inhalt:

- Was ist eine Lochkamera?

- Die Bildentstehung

- Blendeneinstellungen

- Konstruktion einer Lochkamera

- Verwendung er Konstruktion (nach Druckvorgang



Lernziele:

- Die SuS erfahren Hintergrundwissen zur Lochkamera und können Eigenschaften dieser beschreiben.

- Sie können ihre recherchierten Informationen nach einem Quellenschema ordnen.

- Sie wenden ihr Wissen zur Bildentstehung bei der Lochkamera auf Abbildungen an und benennen die gängigen Größen und Weiten.

- Sie lernen die Faustregel zur Blendengröße und Bildschärfe kennen und diskutieren diese.

- Sie nutzen ein CAD-Programm zur Erstellung eines Lochkamera-Modells.



Lizenz:

Du darfst diese Lerneinheit unter Angabe des Urhebers teilen und verändern (zu gleichen Lizenzbedingungen). Erfahre mehr dazu unter: https://creativecommons.org/licenses/?lang=de

Name:
Lochkamera - TinkerSchool-Lerneinheit
21.02.2023
Die Loch­ka­me­ra

Hier lernst du span­nen­des Hin­ter­grund­wis­sen zur Loch­ka­me­ra, wen­dest dein Wis­sen zur Blen­den­ein­stel­lung an Bei­spie­len an und kon­stru­ierst am Ende dein ei­ge­nes Mo­dell. Op­tio­nal: Nach dem Druck dei­nes Mo­dells kannst du in­ter­es­san­te Ex­pe­ri­men­te damit ma­chen.

Was ist eine Loch­ka­me­ra?

1
Re­cher­che
Re­cher­chiert im In­ter­net zum Thema Loch­ka­me­ra und be­ant­wor­tet dabei fol­gen­de Fra­gen. No­tiert euch bei einer Re­cher­che immer die ver­wen­de­ten Quel­len.
1)
Wie wird eine Loch­ka­me­ra noch ge­nannt? Er­klärt den Be­griff.
Ca­me­ra ob­scu­ra ist la­tei­nisch und be­deu­tet dunk­ler Raum. (lat. ca­me­ra „Kam­mer“; ob­scu­ra „dun­kel“) Eine ca­me­ra ob­scu­ra be­steht aus einem licht­dich­ten Kas­ten oder Raum mit einem Loch auf der Vor­der­sei­te. Auf der Rück­wand ent­steht ein auf dem Kopf ste­hen­des, sei­ten­ver­kehr­tes Ab­bild von dem, was sich vor der Ka­me­ra be­fin­det. Die ca­me­ra ob­scu­ra be­grün­det das Grund­prin­zip der Fo­to­gra­fie und ist Vor­läu­fer un­se­rer heu­ti­gen Hand­ka­me­ras. Pin­ho­le ca­me­ra ist der eng­li­sche Be­griff für eine Loch­ka­me­ra. Da das Loch meist mit einer Steck­na­del (engl. Pin­ho­le „Steck­na­del“) in den Hohl­kör­per ge­sto­chen wird.
Angaben zu den Urhebern und Lizenzbedingungen der einzelnen Bestandteile dieses Dokuments finden Sie unter
https://www.tutory.de/entdecken/dokument/lochkamera-tinkerschool-lerneinheit
Name:
Lochkamera - TinkerSchool-Lerneinheit
21.02.2023
2)
Wann ent­stand die erste Loch­ka­me­ra und wer er­fand/ent­deck­te sie?
Aris­to­te­les hat sich schon über 300 Jahre vor Chris­tus Ge­dan­ken über das Phä­no­men der Licht­strahl­pro­jek­ti­on ge­macht. Die ca­me­ra ob­scu­ra wurde zwar erst viele hun­dert Jahre spä­ter ent­wi­ckelt, aber über das Grund­prin­zip hat Aris­to­te­les be­reits ge­schrie­ben. Die ca­me­ra ob­scu­ra ist seit dem 11. Jahr­hun­dert be­kannt. Auch Leo­nar­do da Vinci be­schäf­tig­te sich im 15. Jahr­hun­dert mit der ca­me­ra ob­scu­ra aber schon Ge­lehr­te vor ihm haben die ca­me­ra ob­scu­ra ge­baut und un­ter­sucht. Zum Bei­spiel Levi Ben Ger­son im Jahre 1321 und Pe­trus von Alex­an­dri­en im Jahre 1342.
3)
Wozu nützt eine Loch­ka­me­ra?
Aris­to­te­les hat sich schon über 300 Jahre vor Chris­tus Ge­dan­ken über das Phä­no­men der Licht­strahl­pro­jek­ti­on ge­macht. Die ca­me­ra ob­scu­ra wurde zwar erst viele hun­dert Jahre spä­ter ent­wi­ckelt, aber über das Grund­prin­zip hat Aris­to­te­les be­reits ge­schrie­ben. Die ca­me­ra ob­scu­ra ist seit dem 11. Jahr­hun­dert be­kannt. Auch Leo­nar­do da Vinci be­schäf­tig­te sich im 15. Jahr­hun­dert mit der ca­me­ra ob­scu­ra aber schon Ge­lehr­te vor ihm haben die ca­me­ra ob­scu­ra ge­baut und un­ter­sucht. Zum Bei­spiel Levi Ben Ger­son im Jahre 1321 und Pe­trus von Alex­an­dri­en im Jahre 1342.
4)
Wel­che Vor­tei­le bie­ten neue­re Er­fin­dun­gen heute?
Ab­ge­lei­tet von der Loch­ka­me­ra be­gann ab dem frü­hen 19 Jahr­hun­dert die Ära der Fo­to­gra­fie, die sich seit­dem ste­tig wei­ter­ent­wi­ckelt hat. Am An­fang gab es die ana­lo­ge Fo­to­gra­fie, bei der in vie­len un­ter­schied­li­chen che­mi­schen Ver­fah­ren die Fo­to­gra­fie auf Trä­ger­plat­ten und spä­ter auf Pa­pier­ab­zü­gen fest­ge­hal­ten wurde. Im Zuge der tech­no­lo­gi­schen Wei­ter­ent­wick­lung fand zu Be­ginn des 21. Jahr­hun­derts all­mäh­lich der Wan­del von der ana­lo­gen Fo­to­gra­fie zur Di­gi­tal­fo­to­gra­fie statt. Heut­zu­ta­ge ist es viel un­kom­pli­zier­ter Fotos zu pro­du­zie­ren, zum Bei­spiel per ein­fa­chem Tas­ten­druck auf dem Smart­phone. Es ist also viel ein­fa­cher ge­wor­den Fotos zu „knip­sen“ und diese zu spei­chern. Durch die di­gi­ta­le Tech­nik wer­den keine auf­wen­di­gen Ver­fah­ren mehr be­nö­tig. Die ganze Che­mie fällt weg und meis­tens wer­den auch keine Bil­der mehr auf Fo­to­pa­pier ge­druckt, auch wenn dies wei­ter­hin mög­lich ist. Über das „Pos­ten“ und „Sha­ren“ im In­ter­net kön­nen Fotos heute viel schnel­ler mit an­de­ren Men­schen ge­teilt wer­den.
Fun Fact

Wir knip­sen heute mehr Fotos in zwei Mi­nu­ten, als die Mensch­heit im ge­sam­ten 19. Jahr­hun­dert.

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Lochkamera - TinkerSchool-Lerneinheit
21.02.2023
2
Quel­len­ver­zeich­nis
Er­stellt ein Quel­len­ver­zeich­nis und gebt eure Quel­len nach die­sem Sche­ma an:
Autor (Jahr): Titel, URL (Ab­ruf­da­tum)
Wenn ihr eines der Infos nicht fin­det könnt ihr o.J für ohne Jahr etc. an­ge­ben.
Bei­spiel

Zum Bei­spiel: Bau­mann, Elmar (1996, letz­te Be­ar­bei­tung: No­vem­ber 2005): Die Ca­me­ra ob­scu­ra (Loch­ka­me­ra), https://www.elmar-​baumann.de/fo­to­gra­fie/fo­to­buch/node8.html (Ab­ruf­da­tum: 14.10.2020)

Die Bild­ent­ste­hung

3
Info-​Text
Lies dir den vor­lie­gen­den Text auf­merk­sam durch.
Bild­ent­ste­hung bei einer Loch­ka­me­ra

Die Loch­ka­me­ra be­sitzt immer eine Loch­blen­de (durch die man schaut) und einen Schirm, auf dem das Bild ent­steht. Um die Bild­ent­ste­hung bei einer Loch­ka­me­ra zu ver­ste­hen sind 4 Grö­ßen wich­tig. Die Ge­gen­stands­grö­ße G, die Bild­grö­ße B, die Ge­gen­stands­wei­te g und die Bild­wei­te b. G be­zeich­net dabei die Größe des Ge­gen­stands, der durch die Loch­ka­me­ra an­ge­schaut wird. Der Ab­stand zwi­schen dem Ge­gen­stand und der Loch­blen­de wird als Ge­gen­stands­wei­te (g) be­zeich­net. Der Ab­stand zwi­schen Loch­blen­de und Bild ist die Bild­wei­te (b). Die Größe des Bil­des, das ent­steht, ist somit die Bild­grö­ße B.

4
In­for­ma­tio­nen an­wen­den
Ver­su­che dein neues Wis­sen auf die fol­gen­de Ab­bil­dung zu be­zie­hen und be­schrif­te die Grö­ßen und Wei­ten.

4

1

2

3

Le­gen­de

1

2

3

4

Ab­kür­zung

G

g

b

B

Be­zeich­nung

Ge­gen­stands­grö­ße

Ge­gen­stands­wei­te

Bild­wei­te

Bild­grö­ße

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Lochkamera - TinkerSchool-Lerneinheit
21.02.2023
Zu­satz­auf­ga­be:
Er­stel­le eine ei­ge­ne Ab­bil­dung mit einem von dir ge­wähl­ten Ge­gen­stand aus dem Klas­sen­raum. Ar­bei­te mit dei­nem Geo­drei­eck oder Li­ne­al, um eine sorg­fäl­ti­ge Ab­bil­dung zu er­stel­len.

Blen­den­ein­stel­lun­gen

5
Blen­den­grö­ße
Bei wel­cher Ab­bil­dung ist das Loch grö­ßer und was pas­siert dann? No­tie­re deine Über­le­gun­gen.

1

2

In der rech­ten Ab­bil­dung ist das Loch grö­ßer und es ge­langt somit mehr Licht in die Loch­ka­me­ra. Das Motiv wird da­durch we­ni­ger scharf dar­ge­stellt.
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6
Faust­re­gel Blen­den­ein­stel­lung
Bei der Loch­ka­me­ra gilt: Je klei­ner das Loch der Blen­de, desto schär­fer das Bild.
Dis­ku­tiert in der Klas­se, woran das liegt?
Je klei­ner die Loch­blen­de, desto ge­bün­del­ter fal­len die Licht­strah­len in die Loch­ka­me­ra. Ist das Bün­del der Licht­strah­len mög­lichst klein ge­hal­ten, kön­nen die Strah­len nur wenig zer­streut wer­den und das Ab­bild fällt schär­fer auf die Rück­wand der Loch­ka­me­ra. Je grö­ßer, der Loch­durch­mes­ser desto grö­ßer der Zer­streu­ungs­kreis­durch­mes­ser der das Bild umso un­schär­fer macht.

Kon­struk­ti­on einer Loch­ka­me­ra

7
Mo­dell wäh­len
Schau dir die Mo­del­le der Loch­ka­me­ra an. Beide Mo­del­le haben die glei­che Funk­ti­on und sind nur an­ders kon­stru­iert. Such dir eines der Mo­del­le aus.
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8
Mo­dell nach­bau­en
Über­legt genau, wie das Mo­dell ge­baut wurde und ver­sucht es nach­zu­bau­en.

Er­stellt zu zweit ein Tu­to­ri­al zu einem der bei­den Mo­del­le mit dem Di­gi­ta­len Bau­kas­ten. Er­klärt dabei jeden Schritt genau und prä­sen­tiert euer Ob­jekt am Ende mit all sei­nen Funk­tio­nen.

Ver­wen­dung der Kon­struk­ti­on (nach Druck­vor­gang)

9
Mo­dell be­ar­bei­ten
Du hast dein Mo­dell aus­ge­druckt vor­lie­gen? Super, dann kön­nen wir nun ein paar span­nen­de Ex­pe­ri­men­te damit ma­chen. Do­ku­men­tiert bei jeder Auf­ga­be euere Er­leb­nis­se. Ver­voll­stän­di­ge zu­nächst dein Mo­dell mit einem Per­ga­ment­pa­pier, dass du oben auf die in­ne­re Rolle/Röhre klebst.
10
Erste Ex­pe­ri­men­te star­ten
Un­ter­su­che mit dei­ner Ka­me­ra ver­schie­de­ne Ob­jek­te. Wenn dein Loch zu klein ist, kannst du es mit einem spit­zen Ge­gen­stand vor­sich­tig ver­grö­ßern. Ist es dir zu groß ge­ra­ten, kannst du es mit Krepp­band zu­kle­ben und mit­hil­fe einer dün­nen, spit­zen Ge­gen­stands ein Loch rein­pik­sen.
11
Be­leuch­tung tes­ten
Be­leuch­te die Ge­gen­stän­de, die du dir an­schaust, un­ter­schied­lich stark. Schau was pas­siert, wenn der Ge­gen­stand sogar selbst eine Licht­quel­le (Lampe, Kerze) ist. Ver­än­de­re den Ab­stand Loch – Per­ga­ment und schau was pas­siert.
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