Re: AW: Nahlinsen und ihre funktion
shutter speed schrieb:
ach du sch...
So kompliziert! das hätte ich nicht gedacht.
...
Es ist nicht kompliziert, nur nicht sehr zugänglich. Eigentlich schiebt man nur Buchstaben hin und her, und fügt neue hinzu
Im folgenden bitte ich ggf. den Dozenten-Ton zu entschluldigen, soll eigentlich alles locker und unterhaltsam wirken, geht aber nicht immer gut
shutter speed schrieb:
Wenn die Gegenstandsweite = Bildweite dann 1:1
Eine Vergrößerung der Gegenstandsweite würde bedeuten, das das Bild im Maßstab schrumpft. Bei Vergrößerung der Bildweite, wir der Maßstab größer z.b 2:1 richtig?
(ich bleibe mal bei den Buchstaben von #2)
(1) v = b / g
also sind bei v=1 die zwei Weiten gleich: b=g .
Große Bildweite bedeutet prinzipiell erst einmal auch eine hohe Vergrößerung. Recht anschaulich zeigt das der Diaprojektor: Gegenstand ist KB-Format, Gegenstandsweite ist so ca. 10cm, Bildweite ist mehrere Meter, also ist die Vergrößerung riesig (so im Bereich von 20:1 bis 100:1).
Jetzt ist es leider so, daß die Gegenstandsweite und die Bildweite aneinander hängen,
(2) 1/f = 1/b + 1/g,
man kann also nicht einfach das eine ändern, um v zu ändern. Vom Diaprojektor kennt man das: man rückt den Projektor näher an den Schirm (d.h. verkleinert die Bildweite)
und muß nachfokussieren (ergo b ändern), also das o.a. Spiel von N, b und g so lösen, daß es ein scharfes Bild gibt.
shutter speed schrieb:
Die Bildebene ist der Abstand der HE zur Bildeben, oder?
Wo ist die Hauptebene? Bei einer Linse ist das klar, aber bei mehreren. Ich komme da nicht ganz nach.
Der erste Satz ist etwas unklar, aber ich kann ja mal über Hauptebenen schwadronieren:
Wenn man die Bildkonstruktion für dünne Linsen vor Augen hat [Fußnote1], ist die Hauptebenen-"Technik" ein Hilfsmittel, um Bildkonstruktionen für dicke Linsen vornehmen zu können.
Die Idee dabei: Die Strahlrichtung ändert sich nur an der Linsenoberfläche durch Brechung. Wenn mehrere mm Glas zwischen den Oberflächen sind, passiert erstmal nix, außer, daß das Bild ein bißchen woanders entsteht. Die Hauptebenen (es sind immer zwei, bei dünnen Linsen liegen sie aufeinander) sind also, unter Strahl-Konstruktions-Aspekten gesehen, die "vorne Licht rein"-Ebene und die "hinten Licht raus"-Ebene, und der Abstand zwischen den Hauptebenen, h, ist zunächst die Dicke der Linse.
Jetzt ist so ein Linsen
system, also zwei und mehr (u.U. "dicke") Linsen effektiv auch nur eine einzige, dünne Linse, mit Brennweite und Abbildungseigenschaften wie in Gleichung (2). Die Frage ist nur: wo setze ich die Stellvertreterlinse hin? Und in Kombination mit einer Vorsatzlinse (hier kommen wir zurück zur Eingangsfrage des Threads, bitte einen Tusch): wie dicht liegen diese Stellvertreterlinse und die Vorsatzlinse beieinander, um wolfileins Gleichung benutzen zu dürfen?
Die Hauptebenen eines Objektivs haben nichts mit seiner äußeren Geometrie zu tun, sie müssen nicht einmal innerhalb des Objektivtubus' liegen, und selbst ihre Reihenfolge ist nicht klar! Das macht es für unsere Sache nicht einfacher - aber interessanter!
shutter speed schrieb:
Bei größeren Brennweiten entfernt sich die Hauptebene von der Bildeben.
erzeugt somit einen engeren Winkel. Was machen die anderen Konkaven/Konvexen Linsen? Wohin bewegen die sich?
[...]
Bei einer dünnen Linse stimmt der erste Satz immer. Bei einer dicken Linse mit zwei "richtigen" Hauptebenen bedeutet eine größere Brennweite, daß die lediglich die "Ausgangs"-Hauptebene vom Bild weiter entfernt ist - Hauptebenen sind lustige Tiere.
Man kann sich so ein Objektivaufbau so vorstellen:
man nimmt eine dünne Linse mit der gewünschten Brennweite, Hauptebenen liegen in der Linse aufeinander.
Jetzt sagt sich der Optikingenieur "schön, aber ein flaches Bild gibt das nicht", und muß nun eine konkave Linse einbauen, um das Bild zu "planieren". Die Eingangs-HE wandert nach hinten, die Ausgangs-HE nach vorn.
Das negative Ding versaut aber die Gesamt-Brennweite, also muß der Optiker noch ein drittes Element mit positiver Brennweite einbauen, um wieder in die richtige Brennweiten-Region vorzudringen. Die HE wandern wieder aufeinander zu, allerdings haben wir schon drei Linsen gestapelt - die HE werden auf keinen Fall aufeinanderliegen!
"Fein", sagt sich Herr Niggon, "jetzt muß ich nur noch die CA in den Griff kriegen, sonst nimmt das NFF mich auseinander, wenn sie Bildelemente übertrieben liebhaben (tm)". Da gibt's 'nen alten Trick, nämlich die drei Linsen nochmal zu bauen und umgekehrt hinter die ersten drei zu setzten - das halbiert die Brennweite (muß man also vorher geahnt haben
), heißt "symmetrische Optik / Gauß" und sieht man bei den 50mm-Objektiven oder beim 85mm 1:1.8 sehr hübsch.
Es gibt noch viel mehr Tricks (lieber Optik-Ingenieure fragen), Anforderungen (Lichtstärke, Preis, Abmessungen usw.), weshalb ein popeliges 2x-Zoom (Zoom = Hauptebenen-Anarchie) mit AF-S (oh nein: ein Teil der Linsen wandert) und VR (ein Teil der Linsen erzeugt "Zentrierungsfehler", die aufgefangen werden müssen, am besten durch weitere Linsen) auf 30cm Länge 24 Linsen verteilt und 6kEUR kostet.
Im Physik-Praktikum der Uni gibt's oft ein, zwei, drei Versuche zum Thema Abbildung und vor allem Hauptebenen, da schwirren sicher Anleitungen im Netz. Mithilfe einer bekannten, dünnen Linse (z.B. 250mm
) kann man die HEs bestimmen...
So, genug geschwafelt, danke für's zulesen
Schöne Fotos trotzdem!
Phillip
Fußnote 1:
Paralleler Strahl wird durch Fokus gebogen, Fokalstrahl wird an Linse parallelisiert, schräger Strahl durch den (Fachbegriff vergessen: Fußpunkt?) geht einfach durch.
