Hauptebene (Optik) und Schärfentiefe

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Unterschied zwischen Hauptebene (Optik) und Schärfentiefe

Hauptebene (Optik) vs. Schärfentiefe

Linse: Im Arbeitsmodell Paraxiale Optik werden die Strahlen an den Grenzflächen ungebrochen (gestrichelt) bis zur jeweiligen Hauptebene weiter geführt und erst dort gebrochen (Mittenstrahl 3 nur parallel versetzt) dargestellt. Hauptebenen sind zwei beim Arbeitsmodell Paraxiale Optik in einem Abbildungssystem definierte Ebenen, in denen vereinfacht die Brechungen der Lichtstrahlen angenommen werden. Nur ein schmaler Bereich des Bilds erscheint scharf – ein Beispiel für geringe Schärfentiefe. APS-Filmschachteln bei verschiedenen Blendenstufen (f/2.8 – f/4 – f/5.6 – f/8 – f/11 – f/16) Freistellen eines Objektes durch geringe Schärfentiefe am Beispiel eines einzelnen Radfahrers, der aus der Gruppe herausgehoben wird Mithilfe einer Blende lässt sich der scharf abgebildete Bereich vergrößern. Die Schärfentiefe, irrtümlich auch Tiefenschärfe genannt, ist ein Maß für die Ausdehnung des scharfen Bereichs im Objektraum eines abbildenden optischen Systems.

Bildweite

Abbildung 1: Skizze einer Abbildung mit einer Linse. Befindet sich der abzubildende Gegenstand näher als die unendliche Entfernung, dann ist die Bildweite eines reellen Bildes größer als die Brennweite. Die Bildweite beschreibt den Abstand zwischen dem von einer optischen Linse oder einem Spiegel erzeugten Bild und der bildseitigen Hauptebene entlang der optischen Achse.

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Brennweite

Bei einzelnen dünnen Linsen ist die Brennweite ''f'' gleich dem Abstand des Brennpunkts ''F'' von der Linsenmitte. Bei gewölbten Spiegeln ist es der Abstand vom Spiegelscheitel. Die Brennweite ist der Abstand zwischen der Hauptebene einer optischen Linse oder eines gewölbten Spiegels und dem Fokus (Brennpunkt).

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Gegenstandsweite

dünnen Linse. Die Gegenstandsweite oder Objektweite beschreibt den Abstand zwischen dem abzubildenden Gegenstand (Objekt) und der objektseitigen Hauptebene eines abbildenden optischen Systems aus optischen Linsen und/oder Spiegeln.

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Geometrische Optik

Bildentstehung bei einer Sammellinse als Beispiel eines Strahlengangs: Das links als grüner Pfeil gekennzeichnete Objekt kann rechts von der Sammellinse vergrößert auf einem Schirm abgebildet werden. Die geometrische Optik oder Strahlenoptik bedient sich des Strahlenmodells des LichtesHeinz Haferkorn: Optik.

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Linsengleichung

Die Linsengleichung, auch Abbildungsgleichung genannt, gibt bei einer optischen Abbildung mittels einer Linse die Beziehung zwischen Gegenstandsweite g, Bildweite b und Brennweite f an.

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Objektiv (Optik)

Blende Zwei hochauflösende Mikroskopobjektive DRP 142294 (Baujahr vor 1910) Ein Objektiv ist ein sammelndes optisches System, das eine reelle optische Abbildung eines Gegenstandes (Objektes) erzeugt.

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Objektraum und Bildraum

Unter dem Objektraum eines optischen Systems (z. B. eines Objektivs) versteht man die Menge aller Objektpunkte, die das System abbilden kann, und unter dem Bildraum die Menge der Punkte, auf die es einen Objektpunkt abbilden kann.

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Optische Abbildung

Die optische Abbildung ist in der Optik die Erzeugung eines Bildpunkts von einem Gegenstandspunkt durch Vereinigung von Licht, das vom Gegenstandspunkt ausgeht, mittels eines optischen Systems.

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