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Alt 05.01.2005, 19:46   #3
-DaKo-
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Standard 2. Grundlagen

2. Grundlagen

Das bei der Abbildung durch Linsen zugrundeliegende Phänomen ist das der Lichtbrechung. Trifft ein Lichtstrahl auf eine Grenzfläche zwischen zwei Ausbreitungsmedien, so wird ein Teil des Lichtes reflektiert, ein anderer Teil breitet sich im neuen Medium weiter aus. Je nach Eintrittswinkel und Beschaffenheit der Medien erfolgt eine Ablenkung des Lichtstrahls, die auch als Brechung bezeichnet wird (Stichworte für diejenigen, die sich näher damit beschäftigen wollen: Huygensches und Fermatsches Prinzip und Brechungsgesetz von Snellius).

Eine (Sammel-)Linse ist nun so beschaffen, daß auf der einen Seite einfallende parallele Lichtstrahlen nach 2 Übergängen (Luft->Glas->Luft) gerade so gebrochen werden, daß sie sich an einem Punkt, dem Brennpunkt F, kreuzen (siehe Bild 1).

Bei dünnen Linsen bezeichnet man den Abstand zwischen der Mittelebene und dem Brennpunkt als Brennweite f, bei dicken Linsen nimmt man diesbezüglich 2 sogenannte Hauptebenen an (Bild 2), hier ist der Abstand zwischen der jeweils nächsten Hauptebene und dem Brennpunkt die Brennweite.

Hierbei handelt es sich natürlich um idealisierte Linsen, zu Abbildungsfehlern ergänze ich eventuell später noch etwas falls gewünscht. Bei diesen idealisierten Linsen kann man zudem vereinfachend davon ausgehen, daß die Lichtstrahlen an der Mittelebene bzw. den Hauptebenen gebrochen werden und nicht an den Medienübergängen.

Der Einfachheit halber gehen wir im Folgenden von symmetrischen Linsen aus, also Linsen, deren Krümmungsradius auf beiden Seiten gleich ist. Bei solchen Linsen sind somit auch die Brennpunkte gleich weit von der Mittelebene bzw. den Hauptebenen entfernt. Alle folgenden Darstellungen lassen sich jedoch auch problelos auf nicht symmetrische Linsen übertragen.

Ebenso wollen wir Objektive als Einlinser, d.h. die einfachste Form eines Objektivs abhandeln. Dem liegt zu grund, daß man eine Optik aus mehreren Linsen in Bezug auf ihre geometrische Abbildung immer zu einem Einlinser vereinfachen kann. Man greift jedoch bei modernen Optiken aufgrund der zu korrigierenden Abbildungsfehler, der Realisierung von Zoomoptiken, Innenfokussierung etc. zwangsläufig auf viellinsige Konstruktionen zurück. Dennoch bleiben die grundsätzlichen vom einlinsigen Modell her ableitbaren Grundbedingungen erhalten.
Angehängte Grafiken
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Ein paar meiner Bilder!

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Geändert von -DaKo- (05.01.2005 um 21:47 Uhr)
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