Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Frage zum "Brennpunkt"
hansauweiler
13.08.2007, 22:13
Hallo !
Ich brauch mal Hilfe zu meinem Verständnis von Optik :
In Vielen Skizzen und Objektivbeschreibungen wird dargestellt,daß der Brennpunkt auf dem Chip oder der Filmebene liegt. Nach meinem Optikverständnis ist dies falsch, das projizierte Bild müßte dort liegen, da ja sonst ein "Punkt" abgebildet würde.
Sind die Angaben falsch oder habe ich einen Knoten im Denken?
Ich habe eine Einnerung noch aus Schulzeiten die sagt:
1/Bildweite = 1/ Brennweite-1/ Gegenstandsweite
Wegen all der Veröffentlichungen , die ich so sehe , kommen mir doch Zweifel daran, daß die alle falsch sind und ich es besser weiß.
Wer weiß Rat ?
Gruß HANS
Der Brennpunkt muß für ein scharfes Bild auf der CCD/Filmebene liegen.
Das projezierte Bild setzt sich ja aus (gedachten) einzelnen Bildpunkten zusammen, denen entsprechene Punkte auf dem Motiv zugeordnet sind.
Der Brennpunkt (bei vorgegebener Gegenstandsweite) muß nicht der Brennweite entsprechen.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/9/9c/Bildweite.png
http://de.wikipedia.org/wiki/Linsengleichung
http://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche_Abbildungsgleichung
bleibert
14.08.2007, 00:12
Eigentlich hat tom es erschöpfend erklärt, nur eines möchte korrigieren:
Der Brennpunkt (bei vorgegebener Gegenstandsweite) muß nicht der Brennweite entsprechen.
Der Brennpunkt ist per Definition der Punkt, in dem sich paraxial eintreffende Lichtstrahlen treffen. Die Brennweite ist der Abstand von der (hinteren, bildseitigen) Hauptebene bis zum Brennpunkt. Brennpunkt und Brennweite gehören also untrennbar zusammen. Was Du meinst, ist der Bildpunkt zu einem gegebenen "Dingpunkt" auf der Gegenstandsseite.
Deswegen habe ich ja auch geschrieben "bei vorgegebener Gegenstandsweite".
Damit meinte ich, daß der Gegenstand ja in der Praxis eigentlich nie unendlich weit entfernt ist und der sich dann ergebende Brennpunkt von dem theoretischen abweicht.
Wenn sich z.B. eine punktförmige Lichtquelle vor der Linse befindet (so wie in der Zeichnung oben), werden die Lichtstrahlen gebündelt in einem Punkt, den ich umgangssprachlich mit Brennpunkt bezeichne, auch wenn es nicht der nach Deiner Definition ist.
Wie würdest Du denn diesen Punkt bezeichen? Als Bündelungspunkt?
Dann muß der auf der CCD/Film-Ebene liegen, damit des Bild scharf ist.
bleibert
14.08.2007, 01:44
Deswegen habe ich ja auch geschrieben "bei vorgegebener Gegenstandsweite".
Ich hab's ja verstanden - nur heißt das eben nicht Brennpunkt. Dieser Begriff ist bereits definiert.
Damit meinte ich, daß der Gegenstand ja in der Praxis eigentlich nie unendlich weit entfernt ist und der sich dann ergebende Brennpunkt von dem theoretischen abweicht.
Der Bildpunkt weicht vom Brennpunkt ab. Den Brennpunkt kann man als Bildpunkt des Unendlichen betrachten.
...auch wenn es nicht der nach Deiner Definition ist.
Das ist nicht meine Definition, ich habe hier nichts erfunden. Ich halte mich nur an die Konventionen.
Wie würdest Du denn diesen Punkt bezeichen? Als Bündelungspunkt?
Dann muß der auf der CCD/Film-Ebene liegen, damit des Bild scharf ist.
Bildpunkt.
Ich würde eine andere Sichtweise vorschlagen:
Aus Sicht des CCDs - und somit des Fotografen - existiert zu jedem Bildpunkt auf dem Sensor ein scharf abgebildeter Gegenstandspunkt auf der Dingseite. Nun bringt man das Motiv seiner Wahl mit besagtem Gegenstandspunkt in Deckung, indem man den Abstand so variiert, dass das Motiv genau in Entfernung der Gegenstandsweite zu liegen kommt, oder - für faule Fotografen - man verändert die Bildweite und somit die Gegenstandsweite, bis letztere gleich der Motiventfernung ist. Noch faulere Fotografen lassen diese Vorgehensweise sogar motorisch erledigen.
hansauweiler
14.08.2007, 10:25
Laß mich es mal so beschreiben :
Wenn man als Kind mit einem "Brennglas" (Sammellinse) ein Loch in Papier gebrannt hat, dann entstand das im "Brennpunkt" und der entspricht der Brennweite.
Wenn man auf einer Mattscheibe (Blatt Papier)ein Bild projizieren wollte entstand das in der "Bildweite", zum kindlichen Erstaunen auf dem Kopf stehend.
Für mich ist die Brennweite und der Brennpunkt identisch, das Bild entsteht dort nicht.
Ich habe gerade mit einer Leselupe das Kinderexperiment wiederholt es klappt immer noch und erstaunt trotz Wissens um die Zusammenhänge.
Diese Darstellung (immerhin aus dem Objektiv Katalog eines renommierten Objektivherstellers) ist für mich schlicht falsch.
http://www.sonyuserforum.de/galerie/data/thumbnails/6/Brennweite.jpg (http://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=42417)
Ihr könnt jetzt sagen: "setzen-6" (oder nicht?)
HANS
Diese Darstellung (immerhin aus dem Objektiv Katalog eines renommierten Objektivherstellers) ist für mich schlicht falsch.
http://www.sonyuserforum.de/galerie/data/thumbnails/6/Brennweite.jpg (http://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=42417)
Ja OK, Brennpunkt und Filmebene fallen nur bei unendlich weit entfernten Gegenständen zusammen.
Wer wird denn so kleinlich sein...;)
bleibert
14.08.2007, 21:06
Laß mich es mal so beschreiben :
Wenn man als Kind mit einem "Brennglas" (Sammellinse) ein Loch in Papier gebrannt hat, dann entstand das im "Brennpunkt" und der entspricht der Brennweite.
Jain: Der Brennpunkt ist ein Punkt, und die Brennweite eine Strecke. Aber sinngemäß stimmt das schon.
Wenn man auf einer Mattscheibe (Blatt Papier)ein Bild projizieren wollte entstand das in der "Bildweite", zum kindlichen Erstaunen auf dem Kopf stehend.
Ja.
Für mich ist die Brennweite und der Brennpunkt identisch,
Das kann man so nicht sagen. Der Brennpunkt ist der Punkt, in dem sich die Strahlen vereinigen. Die Brennweite ist die Entfernung von der (Hauptebene der) Linse bis zum Brennpunkt. Brennweite und Brennpunkt sind also nicht identisch, aber sie hängen ganz eng zusammen. Man könnte sagen, am "Ende" der Brennweite befindet sich der Brennpunkt.
das Bild entsteht dort nicht.
Doch, das Bild der Gegenstände, die unendlich weit entfernt sind, z.B. Sterne (gut, sie sind nicht wirklich unendlich weit entfernt).
Ich habe gerade mit einer Leselupe das Kinderexperiment wiederholt es klappt immer noch und erstaunt trotz Wissens um die Zusammenhänge.
:) Die Physik ändert sich ja nicht, bl0ß weil du sie nun verstehst. Aber du hast schon Recht, es ist erstaunlich, wie warm so ein bisschen Licht werden kann.
Diese Darstellung (immerhin aus dem Objektiv Katalog eines renommierten Objektivherstellers) ist für mich schlicht falsch.
Nein, sie ist komplett richtig. Für eine einfache bikonvexe Linse befindet sich die Hauptebene in der Mitte der Linse, der Hauptpunkt ist der Schnittpunkt von Hauptebene und optischer Achse, und die Strecke Hauptpunkt-Brennpunkt heißt Brennweite.
Was soll Deiner Meinung nach daran falsch sein?
hansauweiler
14.08.2007, 21:32
Hallo Dennis !
Falsch ist nach meiner Meinung (siehe Brennglas), daß im Brennpunkt kein Bild entsteht, sondern dahinter.
Gruß HANS
dessen Verwirrung allmählich bedenkliche Formen annimmt.
bleibert
14.08.2007, 22:07
Falsch ist nach meiner Meinung (siehe Brennglas), daß im Brennpunkt kein Bild entsteht, sondern dahinter.
Hans!
Das Bild "von Unendlich" entsteht im Brennpunkt, und die Bilder der näherliegenden Gegenstände dahinter.
Es steht ja auch dirket über der Grafik:
Die Brennweite eines Obejktives wird definiert bei Einstellung auf "unendlich".
In der Skizze ist also nur zu sehen, wie die Brennweite definiert ist: Objektiv auf Unendlich, und dann eben die Entfernung zur Filmebene. Wenn Du ein Objektiv auf Unendlich fokussierst und auf den Horizont zielst, hast Du ja auch ein scharfes Bild im Sucher, oder? Der eingezeichnete Brennpunkt ist der Bildpunkt des Objektes in unendlicher Entfernung, der genau auf der optischen Achse liegt. Punkte daneben werden auch in der Bildebene, aber daneben abgebildet, da die Lichtstrahlen zwar parallel zueinander sind, aber nicht parallel zur optischen Achse.
Hans!
Das Bild "von Unendlich" entsteht im Brennpunkt, und die Bilder der näherliegenden Gegenstände dahinter.
[Klugschei*-Modus ON]
Im Brennpunkt kann gar kein Bild entstehen, da es nur ein Punkt ist.
Bilder können nur auf einer Fläche/Ebene projeziert werden, im Fall des unendlich weit entfernten Gegenstandes auf der Brennebene.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/d/d5/Brennebene.png/260px-Brennebene.png
http://de.wikipedia.org/wiki/Brennebene
[Klugschei*-Modus OFF] ;)
Hans, laß dich nicht verwirren, in der Praxis hast Du Recht.
bleibert
15.08.2007, 00:12
Im Brennpunkt kann gar kein Bild entstehen, da es nur ein Punkt ist.
Bilder können nur auf einer Fläche/Ebene projeziert werden, im Fall des unendlich weit entfernten Gegenstandes auf der Brennebene.
(*haarerauff*)
Der Brennpunkt ist ein Bildpunkt. Also sozusagen das Bild des Punktes auf der optischen Achse im Unendlichen im Gegenstandsraum.
Wir müssen einfach mal ein wenig abstrahieren - oder vielmehr vereinfachen: Wir tun mal so, als wäre Unendlich auch einfach nur eine Entfernung. Nun gibt es ja zum optischen System eine optische Achse. Der Punkt in Unendlich, der genau auf der optischen Achse liegt, wird im Brennpunkt abgebildet. Wäre der Punkt im Endlichen, würde ein Strahlenkegel von diesem Punkt aus auf die Linse zulaufen, und hinter ihr wieder im Bildpunkt konvergieren. Da der Punkt nun aber im Unendlichen liegt, haben wir im Gegenstandsraum keinen Strahlenkegel, sondern ein paralleles Strahlenbündel (oder einen Strahlenkegel mit unendlicher Kegelhöhe). Punkte, die im Unendlichen liegen, aber nicht auf der optischen Achse, werden neben dem Brennpunkt in der Brennebene abgebildet. Von ihnen läuft auch ein paralleles Strahlenbündel aus, das ist aber nicht paraxial zur optischen Achse, trifft also nicht senkrecht auf der Hauptebene auf. Da es nicht senkrecht auf der Hauptebene auftrifft, erzeugt es auch keinen Bildpunkt im Brennpunkt.
Hans, laß dich nicht verwirren, in der Praxis hast Du Recht.
Es geht hier nicht um die Praxis, es geht hier um Theorie - und den korrekten Gebrauch von Begriffen. Was bei der unkorrekten Verwendung passiert, haben wir hier ja gesehen...
hansauweiler
15.08.2007, 10:36
Hallo !
Vielen Dank für die engagierten Versuche meinen Denkknoten aufzulösen.
Der "sloopy" Umgang mit Begriffen führt wirklich zu Irrtümern.
Man realisiert zB.nicht, daß in unendlicher Entfernung alle Gegenstände auch unendlich klein erscheinen , also nur ein Punkt projiziert werden kann.
Die Bildweite ist aber auch bei endlich entfernten Gegenständen so wenig von der Brennweite unterschieden, daß man es zeichnerisch nicht mehr darstellen kann.
Beispiel:
Gegenstand ist 3000m entfernt,Optik hat 5cm Brennweite dann ist die Bildweite
5,0000833 cm
Bei langen Brennweiten und kürzeren Abständen sieht die Sache etwas anders aus:
Gegenstand in 100m, Optik 30cm ,Bildweite 42,86 cm
Taschenrechner für die Linsengleichung 1/Gegenstandsweite +1/Bildweite=1/Brennweite benutzt.
Sollte ich mich wie üblich verrechnet haben, könnt ihr mir Nachsitzen verordnen.
Gruß HANS
Der durch diese Diskussion zum ernsteren Überlegen angeregt ist.
Ich klinke mich hier aus, bevor das in Krümelzählereien ausartet.
Meine Wiki-Links erklären die Angelegenheit anschaulich genug.
Ich denke Hans hat es verstanden.
Über eine nicht existierende (rein theoretische) unendliche Gegenstandsweite noch länger zu diskutieren bringt mich dann auch nicht weiter.
Nix für ungut... ;)
PS: Gegenstandsweite korrigiert, mein Schusselfehler! :oops:
bleibert
15.08.2007, 13:12
Vielen Dank für die engagierten Versuche meinen Denkknoten aufzulösen.
Gerne!
Gegenstand ist 3000m entfernt,Optik hat 5cm Brennweite dann ist die Bildweite
5,0000833 cm
Bei langen Brennweiten und kürzeren Abständen sieht die Sache etwas anders aus:
Gegenstand in 100m, Optik 30cm ,Bildweite 42,86 cm
...
Sollte ich mich wie üblich verrechnet haben, könnt ihr mir Nachsitzen verordnen.
Nachsitzen! :D
Bei einem 300er und Objektentfernung 100m beträgt die Auszugsverlängerung natürlich nicht 128,6mm! Das sind 0,9mm, also eine Bildweite von 300,9mm, nicht 428,6mm.
Über eine nicht existierende (rein theoretische) unendliche Bildweite noch länger zu diskutieren
:roll: Es geht nicht um eine unendliche Bildweite. Entweder hast Du die Angelgenheit wirklich noch nicht verstanden, oder Du schluderst einfach nur mit den Begriffen rum und verdrehst dadurch alles. In jedem Fall ist es Dein Problem, nur brauchst Du Dich nicht wundern, wenn Du da bei jeder Diskussion Missverständnisse heraufbeschwörst.
hansauweiler
15.08.2007, 13:54
Dennis !
Ich habe nachgesessen.
Du hast natürlich Recht. Mein Ergebnis ohne Tippfehler ist auch 300,9mm.
So etwas sollte natürlich auffallen!
Ich glaube , so langsam kommt Klarheit auf.
HANS
bleibert
15.08.2007, 14:57
Ich glaube , so langsam kommt Klarheit auf.
Na prima, Hans!
Kennst Du den Schärfentiefe-Rechner von Erik Krause (http://erik-krause.de/schaerfe.htm)? Da kannst Du schön rumspielen, und rechts auch die Auszugsverlängerung ablesen, da wird Dir bestimmt einiges noch viel klarer (Bildweite = Brennweite + Auszugsverlängerung). Ich habe das Ding auch regelmäßig in Benutzung.
:roll: Es geht nicht um eine unendliche Bildweite. Entweder hast Du die Angelgenheit wirklich noch nicht verstanden, oder Du schluderst einfach nur mit den Begriffen rum und verdrehst dadurch alles.
Du hast natürlich Recht, weiß auch nicht, warum ich Bildweite geschrieben habe, das ergibt so ja überhaupt keinen Sinn! ...:roll:
Muß natürlich Gegenstandsweite heißen! (Denke schon, daß ich die Sache an sich verstanden habe...)
bleibert
15.08.2007, 22:39
Du hast natürlich Recht, weiß auch nicht, warum ich Bildweite geschrieben habe, das ergibt so ja überhaupt keinen Sinn! ...:roll:
Muß natürlich Gegenstandsweite heißen! (Denke schon, daß ich die Sache an sich verstanden habe...)
Okay, ein Verwechsler kann ja mal passieren ;)
Bist Du jetzt ein- oder ausgeklinkt? :D SCNR
Okay, ein Verwechsler kann ja mal passieren ;)
Bist Du jetzt ein- oder ausgeklinkt? :D SCNR
AUS. Aber meinen Schusselfehler konnte ich ja so nicht stehen lassen... ;)