Blende & Bildkreis

[ArtooDetoo]

Hallo,
was mich noch beschäftigt: Wieso wird der Bildkreis nicht kleiner, wenn man die Blende schließt? Gibt es da irgendwo eine anschauliche Skizze?

Grüße

 

[MasterFX]

http://de.wikipedia.org/wiki/Blende_(Optik)
Unter Aperturblende ist ne Beschreibung und ein Bild

 

[lightmaker]

Gibt es da irgendwo eine anschauliche Skizze?

Eine Skizze habe ich so schnell nicht gefunden, aber schau dir mal die Formel bei Wikipedia an; sollte schon die Frage erklären...

 

[freejack]

http://de.wikipedia.org/wiki/Blende_(Optik)

Weil's eine Aperturblende ist. Die sitzt anschaulich da wo sich alle zentralen Strahlen kreuzen. Oder eine Lochkamera ihr Loch hätte.

Eine Feldblende dagegen würde den Bildkreis verkleinern.

 

[ArtooDetoo]

http://de.wikipedia.org/wiki/Blende_(Optik)
Die sitzt anschaulich da wo sich alle zentralen Strahlen kreuzen.

wenn sich die strahlen dort kreuzen, wieso hat die blende dann überhaupt eine auswirkung?

 

[MasterFX]

wenn sich die strahlen dort kreuzen, wieso hat die blende dann überhaupt eine auswirkung?

Die Aussage ist natürlich nicht ganz richtig mit dem kreuzen. Hier ist es anschaulicher in einem optischen System dargestellt: http://to.hs-heilbronn.de/wiki/Aperturblende
Oder auch gut erklärt: http://www.techniklexikon.net/d/blende/blende.htm

 

[Graukater]

Weil die sich kreuzenden Strahlen ("Mittelpunktsstrahlen" im vereinfachten Idealmodell einer Linse) für den Bildkreis und damit auch den maximalen Bildwinkel ausschlaggebend sind. Für die eigentliche Abbildung eines Motivs auf die Projektionsebene (Sensor/Film) sind aber zugleich die achsparallel ein- bzw. austretenden Lichtstrahlen von Bedeutung. Diese werden auch von der Aperturblende 'beschnitten' - das ist der Grund, warum ein Bild beim Abblenden dunkler wird. Schau Dir dazu die Grafik auf http://de.wikipedia.org/wiki/Linsengleichung an.

Gruß, Graukater

 

[nwsDSLR]

Hallo!

Die Strahlen kreuzen sich ja nicht in einem Punkt - dann würde die Blende theoretisch wirklich nichts bringen - sondern in einer Ebene, nämlich dem "Blendenloch".

Schau mal hier (und lass das Bild mal geöffnet...):
http://www.oec.net/uploads/pics/telezentrischesObjektiv.gif

Die farbigen Linien treffen alle auf je einen Punkt auf dem Sensor (rechts). Das heißt, es sind scharfe Punkte, die auf dem Foto abgebildet werden. Auf der linken Seite führen alle Linien zu je einem der drei Punkte, die fotografiert werden (rot, blau, grün.....besser gesagt: sie kommen von dort). Da die Linien parallel zu sein scheinen, sind die Punkte unendlich weit weg. Man könnte auch noch viel mehr farbige Linien einzeichnen...diese sind ja nur ein paar beispielhaft aufgezeichnete, die von den drei Punkten ausgehen. Es treffen von den Punkten also sehr viele "Lichtstrahlen" in die Optik und am Ende auf den Sensor. Die Blende sitzt bei dieser Zeichnung in der Mitte, wo so ein O-förmiger Freiraum ist. Stelle dir jetzt vor, die Blende schließt sich. Dann werden die äußeren Strahlen der jeweiligen, farbigen Strahlenbündel abgeblendet, kommen also nicht mehr durch. Von den Punkten treffen also weniger Lichtstrahlen auf den Sensor als zuvor (das Foto wird dunkler). Dennoch wird das Bild auf dem Sensor nicht kleiner, denn es treffen ja immer noch einige blaue Strahlen auf den Sensor...und wie man sieht, sind die blauen Strahlen die, welche ganz in die Ecke treffen.

 

[ArtooDetoo]

@nwsDSLR: die skizze finde ich recht anschaulich

aber was ich dann nicht ganz verstehe ist, wieso der bildwinkel dann nicht reduziert... die strahlen an den rändern werden ja dann abgeschnitten

 

[nwsDSLR]

Lies nochmal meinen letzten Satz! Lass dich nicht von der "Breite" der Strahlenbündel irritieren. Die Bündel müssten eigentlich so breit eingezeichnet sein wie die ganze Frontlinse (und noch mehr, denn das Licht fällt ja auch neben die Kamera). Das Bündel stammt aber von einem einzigen Punkt (denn als ein einziger Punkt wird es ja auch auf dem Sensor abgebildet). Du kannst dir ruhig vorstellen, dass sich die Linien links z.B. in 380.000 km treffen (auf dem Mond). Vielleicht ist es aber auch einfacher, sich vorzustellen, die Strahlen kämen nur aus einem Meter Entfernung von einem "Punkt". Dann würden sie halt links stärker zusammenlaufen.

Man darf sich kein räumliches oder flächiges Motiv vorstellen sondern wirklich nur einen "Punkt" (wie in der Mathematik). Ein Punkt hat keine Dimension! Von diesem Punkt - er sei jetzt nur einem Meter vor der Frontlinse - treffen die Strahlen nicht parallel auf die Frontlinse sondern in einem, sich öffnenden Winkel, denn der Punkt ist ja recht nah. Jetzt kommt es einfach drauf an, wieviele von diesen Strahlen diese einen Punktes, der vielleicht ein Pixel ausmacht, auf dem Sensor landen. Davon hängt nur die Helligkeit dieses Punktes ab. Mit der größe des Bildwinkels hat das nichts zu tun, denn das kannst du mit allen Punkten machen, die vom (immer gleich großen) Bildwinkel eingefangen werden.

 

[ArtooDetoo]

ah wenn die strahlen alle von einem punkt kommen, macht das ja sogar sinn

 

[nwsDSLR]

...habe noch einiges ergänzt!

ah wenn die strahlen alle von einem punkt kommen, macht das ja sogar sinn

Ja, genau. Die Strahlen einer Farbe kommen von einem klitzekleinen Punkt, den du gerade als Punkt im Foto siehst.

 

[SiCaRiUs]

Hi Leute,

sorry dass ich den relativ alten Thread hier nochmal auspacken muss.
Muss morgen nen Vortrag halten und hab da noch ein kleines Verständnis Problem.

Hab wegen der Blenden "Problematik" mal ein kleines Bild gebastelt.

Kann man das so Skizzieren? Oder stimmt das nicht.
Wenn ich auf dem Bild die Blende etwas weiter zusammen mache, schneide ich ja quasi die äußeren Strahlen weg - Bild wird dunkler, aber ich schneide auch die "Bildfehler" weg die am Rand produziert werden. Richtig?

Dass sich die Strahlen in einer Schar nach der Blende treffen ist so richtig? Sonst könnte man ja da schon ein scharfes Bild machen oder?

Danke schon mal!

Die Theorie ist gar net so einfach *fg*

EDIT: Hab nochmal ein zweites Bild hinzugefügt. Weiss nicht wie sich die Strahlen in der Mitte treffen. Was stimmt denn nun? Bild 1 oder Bild 2?
Danke nochmal!

 

[Graukater]

Hallo Sebastian!

Der Trick dabei ist, die Blende so anzuordnen, dass sie wie zuvor erwähnt als Aperturblende arbeitet. Das bedeutet zugleich, dass man sie vorzugsweise an einer Stelle positioniert, an der sie keinen oder nur wenig Einfluß auf die Bildgröße nimmt:

Aperturblenden befinden sich immer abseits von Bildebene, Objektebene und Zwischenbildebene. Die Aperturblende kann also nicht beliebig im Strahlengang positioniert werden, da sie sonst als Gesichtsfeldblende wirken würde.

Bei Deinen Skizzen ist nicht unmittelbar zu erkennen*, und für mich nicht sicher, ob und wie diese Forderung erfüllt werden kann. (* = weil die Lage der evtl. Zwischenbildebenen unklar ist.)

Besonders anschaulich finde ich das immer noch am einfachen Modell einer einzelnen Sammellinse. Hier kann man eine Aperturblende besonders leicht realisieren, wenn man die Blende in oder nahe der Ebene des Brennpunktes unterbringt. Aus der Skizze ist ersichtlich, dass die Blende in diesem Fall dann zwar einen Teil der Strahlen 'wegschneidet' (die Lichtmenge wird geringer, und das Bild dunkler), aber nach wie vor dasselbe Bild eines Gegenstandes entsteht (Abbildungsgröße und Bildkreis bleiben unverändert). Im Extremfall einer weit geschlossenen (nahezu punktförmigen) Blende würde diese wie eine Art 'Lochkamera' wirken.

Gruß, Graukater

 

[HelmutB]

@Graukater:
Deine Skizze ist nicht korrekt. Du hast die Blende in die Brenweitenebene der abbildenden Linse gelegt. Bei sehr großer Gegenstandsweite liegt die Bildebene auch an diese Stelle. Die eingezeichnete Blende würde dann als reine Gesichtsfeldblende wirken. Richtig wäre es, die Aperturblende direkt hinter (oder vor) die Linse zu stellen.



Helmut

 

[Graukater]

Hallo Helmut!

Wohl doch schon zu lange her... Wenn ich es so bedenke, und nochmal zur Linsengleichung nachlese: Stimmt wohl. Die Blende gehört hier unmittelbar vor oder hinter die Linse. Danke für die Richtigstellung!

Gruß, Graukater

 

[UnclePat]

Hallo Helmut!

Wohl doch schon zu lange her... Wenn ich es so bedenke, und nochmal zur Linsengleichung nachlese: Stimmt wohl. Die Blende gehört hier unmittelbar vor oder hinter die Linse. Danke für die Richtigstellung!

Gruß, Graukater

In der Theorie gehoert die Aperturblende in die Hauptebene der Optik. Bei einem Einlinser ware das genau im Zentrum der Linse.

Bei einem Mehrlinser bin ich mir ueber die Bestimmung der Hauptebene nicht ganz sicher, aber es muesste da sein, wo das Strahlenbuendel maximal divergiert, bevor oder nachdem es von einer optischen Gruppe wieder zur Konvergenz gebrochen wird.

Wenn man sich also eine Skizze macht, muesste sie dahin, wo das Strahlenbuendel eines abgebildeten Punktes am meisten aufgefaechert ist.

 

[HelmutB]

In der Theorie gehoert die Aperturblende in die Hauptebene der Optik. Bei einem Einlinser ware das genau im Zentrum der Linse.

Wenn es von der Theorie her ganz genau sein soll: Jede reale Linse hat zwei Hauptebenen, die innerhalb der Linse, jedoch nicht zwangsläufig im Mittelpunkt der Linse liegen. Ausnahme: plankonvexe Linse. Hier berührt eine der Hauptebenen den Linsenscheitel, sie liegt also außerhalb der Linse.



Helmut

 

[SiCaRiUs]

Hallo zusammen,

nur als kleiner Einwurf!

Danke für eure schnelle Hilfe. Vortrag erfolgreich hinter mich gebracht!
Bin ich schon erleichtert jetzt.

Wie gesagt. Danke nochmal!