清晰
亮度 ×1
没有透镜,也能成像
火焰顶端的光只能直线穿过孔、落在屏的下端;底部的光落在上端——路径在孔处交叉,倒立的像就出来了。两千多年前《墨经》记载的这个现象,是光沿直线传播最古老的证据。
清晰的代价是黑暗
孔越小,每一点的像越锐利;但通过的光正比于孔的面积,屏上就越来越暗。“又清晰又明亮”是针孔相机的死结——这个死结正是人类去发明透镜的原因。
树荫下的圆光斑
那些圆形光斑不是叶隙的形状,而是太阳的像:每一条叶缝都是一只针孔相机,把 1.5 亿公里外的太阳投影在地上。日食时,它们会变成一弯个月牙。
反直觉的一点
“光沿直线传播”其实是近似,不是法律:当孔缩小到接近光的波长,光会绕进几何阴影里(衍射),像反而再糊掉。直线是“孔远大于波长”这个世界里的经验法则。