Lochkamera aus der Klopapierrolle

Eine Klopapierrolle wird zur funktionierenden Lochkamera, sobald ein Ende ein winziges Loch in dünnem Metall bekommt und das andere Ende ein Stück Backpapier als Mattscheibe. Das Bild erscheint auf dem Papier, steht auf dem Kopf und ist bei Sonnenlicht gut erkennbar, wenn der Betrachter den Kopf mit einer Jacke abschirmt. Zwei Zahlen entscheiden über das Ergebnis: die Länge der Rolle und der Durchmesser des Lochs.

Eine handelsübliche Hülse misst rund 100 Millimeter in der Länge und gut 40 Millimeter im Innendurchmesser, ein Wert, der sich mit dem Lineal in zehn Sekunden nachprüfen lässt. Daraus folgt ein Bildwinkel von nur etwa 23 Grad, ein Ausschnitt wie bei einem langen Teleobjektiv. Ein ganzes Haus passt erst bei einem Abstand von 25 Metern auf die Mattscheibe. Wird die Rolle auf 40 Millimeter gekürzt, wächst der Winkel auf 53 Grad, das Bild schrumpft jedoch auf weniger als die Hälfte der Größe. Die Rolle ist also kein starres Gerät, sondern ein Baukasten, dessen Länge das Bild bestimmt. Wie sich Loch und Folie bearbeiten lassen, steht im Beitrag zur Lochkamera ohne Alufolie, hier geht es um den Aufbau auf der Pappe.

Was neben der Rolle bereitliegen muss

Die Pappe selbst ist das Gehäuse, doch ihre Innenseite ist hell und streut Licht, deshalb gehört mattes Schwarz zum Material. Schwarzes Tonpapier reicht, ein Filzstift braucht drei Minuten mehr und ist am Ende ungleichmäßig. Für die Lochplatte genügt ein Quadrat von zwei mal zwei Zentimetern aus einer Getränkedose oder aus Alufolie, die auf Karton geklebt wird. Eine feine Nähnadel sticht das Loch, und ein Stück Kork oder Radiergummi dient als Unterlage, weil die Nadelspitze sonst abrutscht.

Die Mattscheibe besteht aus Backpapier, das straff über das offene Ende gespannt und mit einem Gummiband gehalten wird. Faltenfrei sollte es sein, denn jede Welle verschiebt die Bildebene um Zehntelmillimeter und macht Teile des Bildes unscharf. Klebeband in Schwarz sichert die Lochplatte und deckt Spalten ab. Eine Schere, ein Lineal und ein Bleistift vervollständigen die Liste, der Rest liegt im Haushalt bereit. Mit mehreren Rollen lassen sich Längen von 100, 70 und 50 Millimetern nebeneinander ausprobieren und die Bilder vergleichen. Eine ruhige Unterlage und ein heller Tag mit weniger als halber Bewölkung erleichtern die ersten Versuche, denn bei gleichmäßigem Licht lässt sich der Aufbau sicherer beurteilen als bei wechselnden Wolken. Ein Stativ ist nicht nötig, ein Stapel Bücher mit der Rolle darauf reicht für die erste Bildkontrolle völlig aus.

• Eine leere Klopapierrolle mit sauberem Rand
• Ein Quadrat Dosenblech oder Alufolie von etwa zwei Zentimetern Kantenlänge
• Eine feine Nähnadel und Kork oder Radiergummi als Unterlage
• Ein Blatt Backpapier und ein Gummiband für die Mattscheibe
• Schwarzes Klebeband, Schere, Lineal, Bleistift
• Eine Jacke oder ein dunkles Tuch zum Abschirmen des Kopfes

Rollenlänge gegen Bildwinkel und Bildgröße

Der Winkel folgt allein aus der Geometrie, und die Zahlen in der Tabelle gelten für eine Mattscheibe von 40 Millimetern Durchmesser. Die Formel lautet: Bildwinkel gleich zweimal der Arkustangens aus halbem Scheibendurchmesser durch Rollenlänge. Ein Haus von 10 Metern Höhe in 25 Metern Abstand erscheint auf der Scheibe im Verhältnis der Rollenlänge zu 25 Metern, also bei 100 Millimetern auf 40 Millimetern Höhe, bei 50 Millimetern nur noch auf 20.

Spannend ist die Helligkeit. Bei einem Loch von 0,35 Millimetern ist die Öffnung 130mal kleiner in der Fläche als eine Pupille von 4 Millimetern, entsprechend dunkel erscheint das Bild. Ein kurzes Rohr gleicht das nicht aus, denn Helligkeit hängt vom Verhältnis aus Lochdurchmesser und Abstand ab. Bei 50 Millimetern Länge und gleichem Loch fällt je Bildpunkt viermal so viel Licht wie bei 100 Millimetern, doch die Schärfe sinkt, weil das passende Loch kleiner werden müsste. Der Kompromiss liegt bei Rollenlängen zwischen 50 und 70 Millimetern, denn dort bleibt das Bild hell genug und füllt trotzdem einen großen Teil der Scheibe. Rollen unter 30 Millimetern bringen dagegen kaum mehr Winkel, das Haus schrumpft auf 12 Millimeter und damit auf die Größe eines Fingernagels.

Vom Rohr zur Kamera in sieben Schritten

Die Reihenfolge der Arbeitsschritte ist wichtiger, als es aussieht, denn der Einbau der Lochplatte lässt sich nicht mehr korrigieren, sobald das Klebeband sitzt. Zuerst wird die Länge der Rolle bestimmt, und zwar nach dem gewünschten Bildwinkel aus der Tabelle weiter oben. Danach folgen Innenschwärzung, Lochplatte und Mattscheibe. Zum Schluss erfolgt der Test gegen den Himmel, noch bevor das Bild beurteilt wird. Das Betrachten selbst gelingt am besten im Schatten, mit dem Rücken zur Sonne und der Jacke über Kopf und Rollenende, bis die Augen sich nach etwa einer Minute an das schwache Licht gewöhnt haben.

Das Loch gelingt am besten, wenn die Nadel nur wenig eindringt und das Metall dabei auf dem Kork liegt. Ein kurzes Drehen weitet das Loch gleichmäßig, doch jeder zusätzliche Dreh vergrößert den Durchmesser um Hundertstel Millimeter, also lieber einmal weniger. Als Probe dient ein Stück Papier hinter dem Loch: Zeigt ein gegen die Lampe gehaltenes Blech einen kleinen runden Lichtpunkt, ohne Zacken am Rand, ist die Öffnung brauchbar. Zackige Ränder entstehen durch Grat und lassen sich mit feinem Schleifpapier bei Körnung 1000 in wenigen Zügen glätten. Die richtige Größe hängt von der Rollenlänge ab, die Rechnung dazu steht im Beitrag über die Lochgröße einer Lochkamera. Für eine Rolle von 100 Millimetern funktioniert ein Loch von rund 0,35 Millimetern gut.

1. Die Hülse mit schwarzem Tonpapier ausschlagen und den Kleber trocknen lassen
2. Die gewünschte Länge anzeichnen, rundum markieren und mit einer Schere rechtwinklig kürzen
3. Das Blechquadrat auf Kork legen und mit der Nadel ein Loch stechen, überstehenden Grat mit feinem Schleifpapier entfernen
4. Das Blech mit dem Loch in der Mitte auf einen Kartonring kleben, dessen Fenster 8 Millimeter misst
5. Den Ring mit dem Blech auf das vordere Ende der Rolle setzen und mit Klebeband ringsum abdichten
6. Das Backpapier über das hintere Ende ziehen, straffen und mit dem Gummiband sichern
7. Die Vorderseite gegen den Himmel halten und das Bild auf dem Papier betrachten

Warum eine schief gekürzte Rolle das Bild verzieht

Die häufigste Fehlerquelle sitzt in der Schnittkante. Wird die Rolle freihändig gekürzt, weicht die Kante leicht von der Rechtwinkligkeit ab, und die Lochplatte sitzt dann nicht parallel zur Mattscheibe. Ein Versatz von 3 Millimetern auf 40 Millimetern Durchmesser entspricht einer Neigung von 4,3 Grad. Auf der einen Seite der Scheibe ist der Abstand zum Loch 3 Prozent kleiner als auf der anderen, das Bild wird dort etwas kleiner und schärfer, am anderen Rand größer und weicher. Auffällig wird das bei geraden Linien wie Hausecken, die sich leicht neigen.

Abhilfe schafft ein Blatt Papier, das einmal um die Rolle gelegt wird. Die Kanten des Papiers decken sich nur bei einem geraden Schnitt, und die Linie dient als Schablone für die Schere. Zweite Fehlerquelle ist die spiralförmige Naht, die bei vielen Hülsen unter dem Papier verläuft und die Lochplatte anhebt. Ein Streifen Klebeband glättet die Stufe. Der Kontrollblick gegen eine helle Wand verrät beide Mängel: Ein exakter Kreis auf dem Backpapier zeigt, dass Loch und Scheibe parallel stehen, ein ovaler Fleck deutet auf Schiefstand hin. Wird der Fehler vor dem Einkleben bemerkt, genügt ein neuer Schnitt von einem Millimeter, um die Kante zu begradigen.