Obrázky naší nejbližší hvězdy Slunce zná každý z nás už z dětství. Sledováním jeho putování po obloze během roku nás v určitých ročních obdobích určitě zaujme jeho rozdílná poloha nad horizontem. Tento pohyb lze poměrně složitě zaznamenávat filmovým fotografickým přístrojem, protože citlivý fotografický materiál je možné exponovat maximálně několik minut. V případě digitálního přístroje je to prakticky nemožný úkol. Takřka náhodně se ale zrodila disciplína „Solargrafie“, která využívá přirozené degradace černobílého fotografického papíru vlivem dlouhodobého osvětlení. Fotografickým přístrojem je dírková kamera – camera obscura.V tomto článku se nebudu zabývat vznikem a vývojem dírkových kamer, ani solargrafie, popíšu jednoduchý způsob výroby a instalace zařízení v mém podání.

Přístroj pro zaznamenávání drah Slunce na fotografický papír se nazývá solargraf. Je tvořen vlastním tělem s malou dírkou a černobílým fotografickým papírem. Zpravidla se směřuje k východu, jihu a západu, a to tak, abychom zaznamenaly co největší počet drah Slunce.

Každý den nám totiž o malinko „povyskočí“ nebo klesne. Vše záleží na období, které se snažíme zaznamenat. „Solargrafovat“ budeme několik měsíců. Nejlepší období je vždy mezi dvěmi nejbližšími slunovraty. Na naší severní polokouli nastává letní slunovrat 21. června a zimní slunovrat 21. prosince. Mezi těmito body se Slunce každým dnem v poledne dostane výše nad obzor (21. 12. – 21. 6.), nebo naopak postupně klesá (21. 6. – 21. 12.). A přesně tyto pohyby chceme zaznamenat. (Já bohužel nemám ještě žádný snímek k dispozici, nicméně na internetu ji lze nalézt velké množství.

Pokud je v blízkosti solargrafu nějaký zajímavý objekt, např. budova, most, les, bude jeho obraz/silueta na výsledném obrázku vidět. Nečekejme ale nějakou kvalitní fotografii.

Materiál a nástroje – solargraf z filmovky

Dírkovou kameru můžeme vytvořit z všelijakých krabiček, které jsou neprůsvitné a v případě umístění mimo střechu i vodě odolné. Hranaté jsou zpravidla nejběžnějším typem, ale v případě solargrafie je nejvhodnější válec. To z toho důvodu, že získáme panoramatický obraz, který bude sice deformovaný, ale může zachycovat východy a západy Slunce. Co ovlivňuje výsledný obrázek je dírka, která supluje funkci čočky a clony současně. O jejích vlastnostech ale později.

 

Z čeho vyrobit tělo solargrafu:

• Plechovka – od konzerv, limonád, piva;
• filmovka.

Clona s dírkou:

• Tenký plech z plechovky od limonád, piva – hliník.

Nástroje:

• Nůžky na plech;
• ostrý nůž/skalpel;
• pravítko;
• ostrá jehla;
• smirkový papír – zrnitost 1000 – 2000;
• černá lepící páska – elektroizolační;
• černá barva/černý fix.

Pro připevnění na pozici:

• Stahovací pásky;
• hřebíky;
• kladivo;
• dřevěná lať.

Výroba těla solargrafu

Do filmovky musíme vyříznout otvor, přes který nalepíme tenký plech s dírkou. Pokud se podíváte na obrázky na internetu, většinou je dírka umístěna ve středu solargrafu. Slunce ale putuje nad obzorem, a proto je část obrázku nevyužitá, nebo není zaznamenána kompletní dráha Slunce – je shora oříznutá. Já proto umístil otvor blíže horní strany filmovky, cca 1,5 cm od okraje. Samozřejmě lze i méně – obraz bude ve filmovce převrácený. Solargrafy jsem umístil 23. 9. a vyzvednutí plánuji 21. 12., takže Slunce nebude tak vysoko a bude postupně klesat.

Otvor je čtvercový o rozměrech 10×10 mm. Vyříznutou část plastu jsem si nechal pro vytvoření krytky dírky solargrafu před finálním umístěním.

Výroba předlohy pro fotografický papír

Fotografický papír se stáčí do ruličky a vkládá do solargrafu tak, aby nezakryl dírku. Má velikost 80×45 mm. Předlohu ve své fotokomoře obkreslím na fotografický papír a umístím do filmovky. Černé rohy mi umožní lepší orientaci a rozpoznání šablony v šeru.

Fotografický papír je černobílý, matný. Jelikož mám zásoby expirovaného papíru, není to problém. Bohužel ale nemám matnou verzi, ale lesklou (na obrázku budou pravděpodobně odlesky).

Pro nastříhání a instalaci fotografického papíru do filmovky se zavřeme do temné místnosti a rozsvítíme slabé světlo červené nebo žlutozelené barvy. Tomuto světlu se říká bezpečné osvětlení a fotografický materiál má na tyto barvy sníženou citlivost. Konkrétní barvu zjistíme pro náš materiál od výrobce nebo na internetu. Místo speciálního červeného světla do fotokomor můžeme použít i cyklistickou blikačku, kterou lehce přistíníme. A když nemáme ani tu, použijeme jiné slabé osvětlení – třeba nějaký městský průchod. Materiál může dostat lehký šedý závoj, který ale nebude ve výsledku vidět. Vyvarujeme se ostrého bílého osvětlení.

Dírka – čočka a clona zároveň

Z tenkého plechu vystřihneme čtverec o straně 20 mm. Uprostřed tenkou jehlou vyrobíme dírku cca 0,2 mm, kterou z obou stran zabrousíme smirkovým papírem, a ještě jednou jehlou „začistíme“. Velikost dírky nemusí být přesná. Ostrost nebude nikdy dokonalá, a ohnisko je ohybem fotografického papíru různé.

Stranu která bude uvnitř filmovky nabarvíme na černo.

Pokud ale opravdu chceme, můžeme si velikost dírky vypočítat podle vztahu (dosazujeme v metrech):

• d – průměr dírky (0,0002 m => 0,2 mm)
• f – ohnisková vzdálenost dírka – fotografický papír (27 mm => 0,027 m)
• lambda – vlnová délka světla (550 nm => 0,00000055 m)

Sestavení solargrafu

Plech s dírkou překryjeme přes filmovku a pečlivě přelepíme černou páskou.

Z odříznuté části filmovky vyrobíme krytku, kterou přelepíme přes dírku. Tuto krytku sundáme po instalaci na vhodnou pozici.

Nyní už jenom vložíme fotohrafický papír a umístíme na pozici např. s výhledem na jih.

Umístění

S polohou Slunce nám může pomoci software Stellarium. Např. pro datum 15. 10. 2019 je Slunce nejvíše ve 12 h 40 min (kulminace). Na tento čas nastavíme Stellarium. Nyní můžeme zjistit výšku Slunce nad obzorem v úhlových stupních, tedy cca +31° (elevace). Posunujeme-li dny do budoucna, zjistíme, zda bude Slunce klesat nebo stoupat. Neméně důležité je také vědět, kdy Slunce vychází a zapadá. Pomocí těchto údajů si jednoduše nasimulujeme ve Stellariu vše potřebné, tedy na jakém azimutu Slunce vychází, a kde zapadá. Všechny tyto údaje můžeme použít pro naplánování umístění solargrafu na cílové místo.

Na následujících obrázcích můžete vidět umístění a uchycení několika mých solargrafů.