私はコミュニティカレッジで物理学を教えていますが、covid-19の流行により、生徒が秋に自宅でラボを実施できるように、ラボキットを開発しています。学生一人あたり200ドルの予算内にとどまりながら、教育的に優れ、適切な結果が得られるラボを理解するのは、やりがいがありますが楽しいことでもあります。学生が偏光とマルスの法則を調査するアクティビティの場合、LCD画面で画像を撮影し、コンピュータ画面で明るさAになるまでポラロイドフィルムの向きを調整するという素晴らしい結果が得られるテクニックを見つけました。フィルター、明るさBと同じように表示されます。画面のガンマ補正の問題を回避するために、モニターのグレースケールではなくスペックルパターンを使用し、ピクセルが解決されないように遠くから写真を撮ります。この技法は実際には電子機器なしで行うことができます(カメラの代わりに目、コンピューター画面の代わりにプリントアウト)が、私は写真技法を使用して最良の結果を得ました。学生の大多数はノートパソコンとスマートフォンの両方を所有しています。
自分でWebカメラを使用してLCDモニターを撮影する手法を実行したとき、私が遭遇した大きな問題は、Webカメラの感度が非常に明るいモニターと大きく一致していないことでした。カメラを通して、モニターの黒は白と区別がつかないように見えました。私はこれを克服して、NDフィルターのスタックをねじ込み、7つのfストップに相当する減衰、つまり約1/100の係数を作成しました。
モニターのハードウェアコントロールが最小の明るさに設定されていても、フィルターなしではまだ明るすぎました。私のウェブカメラはソフトウェアで明るさを制御できますが、それでも十分に役に立たなかったようです。
私の質問:キットに含めることができる非常に安価な材料から、または私の生徒が持っている可能性が高い家庭用品から、この暗さに関するフィルターを即興で作成する方法はありますか?光学品質がお粗末になる可能性があります。実際、ピクセルをぼかすのに役立つ場合はプラスです。
サングラスのレンズ1枚をウェブカメラの前に置いてみました(ウェブカメラがとてもかっこよく見えました)が、1〜2段の減光しかできなかったようです。家の周りで色の付いたプラスチックを探していると、タッパーウェアの蓋のように、私が見つけたもののほとんどは、あまりにも透明であるか、完全に不透明でした。有望そうに見えるオリーブオイルの水差しに気づきましたが、それを切りたくありませんでした。
交差したポラロイドのペアを使用してみましたが、適切な減衰を得ることは簡単でしたが、これは残念ながらラボの物理的ポイントと互換性がありません。これにより、2つの偏光子がスタックに追加され、計算が変わります。
「gel sheet」と記載されている市販の商品で、うまくいく可能性があります。21インチx 24インチのND1.2(4ストップ)が23ドルで販売されます。これはおそらくうまくいくでしょう。生徒が2つのピースを積み重ねて8ストップを取得する可能性はありますが、キットを準備するのはちょっと面倒です。
キッチンの物質がプラスチックに広がっていたり、私が思いつかなかった他の一般的な家庭用品のように、私が考えていない本当に単純なオプションはありますか?タマネギの皮が薄い紙でしょうか?
[編集]最適ではありませんでしたが、うまくいくものをいくつか見つけました。(1)小さなピンホールを紙に入れ、それを使用してカメラの絞りを小さくします。これはかなりうまくいき、おそらく5ストップでしたが、手動で配置する必要があり、その位置を維持するのは難しいかもしれません。(2)薄い黒いプラスチックでできた犬用のうんちバッグをいくつか持っています。これの単一の厚さは約10ストップのように見えましたが、それを介した画質はかなり悪かったです。