Objektiv

Brillenglas

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Jena, Nr. 145077 und Nr. 145078, Ein Objektiv ist ein kollektives Optiksystem, das ein reales Abbild eines Objekts aufnimmt. Der Begriff Linse ist eine Kurzform von Linsenglas, die seit dem achtzehnten Jh. nachweisbar ist. Die Glaslinse befindet sich zwischen dem Gegenstand und dem Bild. Am einfachsten ist eine einzige Linse, da sie die ersten Teleskope um 1608 hatte.

Linsenbestandteile können jedoch Objektive, Reflektoren oder (selten) Gitter sein, die sich je nach Anwendung in einem oder mehreren Röhren auf der Innenseite schwärzen und verrippen, um die Streuung zu mindern. Das Hauptmerkmal eines Objektives ist seine Objektivbrennweite, die den Maßstab für einen bestimmten Abstand zum Objekt festlegt, und die Blende (freie Öffnungsweite der Frontlinse).

Andere wesentliche Merkmale sind die Abbildungsgüte, die durch eine sinnvolle Zusammenstellung mehrerer Objektive mit unterschiedlichen Brechungsindices, Stärken und Wölbungsradien ermittelt wird und dazu beiträgt, optische Abbildungsfehler zu reduzieren, und die Streulicht-Empfindlichkeit, die so niedrig wie möglich sein sollte. Andere Merkmale sind die photographische Lichtintensität (Blendenverhältnis) und die Nahgrenze, die festlegt, wie nahe Sie sich dem Objekt "nähern" können (siehe Makroobjektiv).

Bei Kamera-Systemen wird die maschinelle, optische und elektrotechnische Verbindung von Linsen zu einem Kamera-Gehäuse definiert. Die Objektivfassung erfolgt in der Regel mit einem Linsengewinde oder mit einem Bajonett. Die Elektroanschlüsse können zur Versorgung von elektronischen Bauteilen des Objektives verwendet werden, wie z.B. für die Änderung der Objektlänge, der Brennweiten oder der Bildstabilisation.

Die elektronische Verbindung ermöglicht den Austausch von unidirektionalen oder bidirektionalen Digitalinformationen zwischen Objektiv und Aufnahme. Die Brennweitenverstellung bei Brennweitenverstellung (siehe Zoomobjektiv) erfolgt ebenfalls über Antriebe. Linsen von Digitalkamerasystemen sind in der Regel mit Digitaltechnik ausgerüstet und können über Digitalschnittstellen mit dem Gehäuse der Kamera kommuniziert werden.

Das generierte Abbild ist wie das des Objektes räumlich. wird aufgenommen und benötigt daher - je nach Abstand des Objektes - eine Fokussierung: in der Mikroskopie durch Verschiebung des gesamten Optiksystems (Änderung von g). Früher hatten Fotoapparate eine Verlängerung (Balg) auf Metallstäben, die teilweise auch für Linsen mit unterschiedlichen Brennweiten verwendet werden konnten.

Die Linsen werden in erster Linie nach ihrem Einsatzzweck unterschieden: Projektionsobjektive (für Dias und andere Projektoren). Grundsätzlich gibt es keine großen prinzipiellen Differenzen zwischen Foto- und Fremdobjektiven. Beim Fotoobjektiv wird zusätzlich nach dem Blickwinkel unterschieden, der die Brenndauer für ein bestimmtes Aufnahmeformat bestimmt: Bei Zoomobjektiven wird aufgrund der unterschiedlichen Brennweiten gelegentlich nach dem jeweiligen Bereich der Brennweiten unterschieden (z.B. bei Zoomobjektiven 1:3 oder 3fach vergrößert, der Vergrößerungsfaktor ergibt sich aus der grössten und der kleinsten Brennweite).

Desweiteren gibt es Zoom-Objektive, die sich an Profifotografen wenden und über den gesamten Brennweitenbereich (z.B. 2,8) den gleichen (relativ kleinen) Blendenwert haben, anstatt den Blendenwert (z.B. 4 bis 5,6) mit steigender Objektivbrennweite zu erhöhen. Diese Komponente ist in allen gängigen Gläsern vergütet, um Abrieb, Streulicht und Oberflächenreflexe zu verringern und die Farbstärke zu regeln.

4 ][5] Kunststoff ermöglicht die Herstellung von Asphären, die sehr schwer aus Kunststoff herzustellen sind und die das Handling der Linse erleichtern können. Bei den Außenlinsenelementen von Qualitätslinsen sind diese nicht aus Kunststoff, da sie besser kratzen als die Glaslinsen. Die Auflösung solcher Anlagen wird durch das verwendete Trägermaterial, die Schicht und die Bearbeitung festgelegt und kann z.B. durch das USAF-Diagramm ermittelt werden.

Durch die Beugung ist die Bildauflösung eingeschränkt, aber es gibt nur sehr wenige (und sehr teure) Linsen, die sich der Beugungsbegrenzung nähern. Mit einer Linse projiziert ein Bildprojektor ein Standbild oder ein Bewegtbild auf eine Leinwand. Bei Mikroskopen oder Teleskopen wird das reale Abbild von sehr kleinen oder weit entfernten Objekten, die von der Linse erzeugt werden, durch ein anderes Objektiv, ein anderes System, wiedergegeben.

Das Objektiv hat im Vergleich zum Fernrohr eine geringe Objektivbrennweite, im Fernrohr die grössere Objektivbrennweite. Die Linse ist Bestandteil von Kameras, Digital- und Video-Kameras. Zur Verbesserung der Abbildungsleistung von Optiken wurden Linsen mit passenden Objektivkombinationen konzipiert. Bei der Suche nach leistungsstarken Linsen standen zunächst die Bedürfnisse der Sternkunde im Vordergrund.

Bei den ersten Linsen handelte es sich um Glaslinsen aus einem Stück, die stark chromatisch e- und sphärisch verzerrt waren. Um 1900 erforschte Karl Schwarzschild Bildfehler in Teleobjektiven; seine Untersuchungen brachten George Willis Ritchey und Henri Chrétien zu der nach ihnen genannten Spiegelform, die die dominierenden Bildfehler minimiert und Betrachtungen mit einem größeren Blickwinkel erlaubt.

Der einfachste Repräsentant von Mikroskopobjektiven sind die für zwei Lichtwellenlängen optimierte Achromaten, danach die Achromaten, also Optiken mit flachem Abbildungsfeld, z.B. die Planachromaten für die Mikrophotographie. Das aufwendigste und teuerste Objektiv sind die Plan-Apochromaten, die leicht zu mittleren vierstelligen Preisen angeboten werden können. Auflicht und Durchlicht, mit integriertem Ring für die Phasenkontraste oder Linsen mit spannungslos montierten Linsen für Polarisationsprozesse kennzeichnet eine Ölimmersionslinse mit 100-facher Vergr??erung und einer numerischen Blende 0,8, die f?r den Stufenkontrast bei Ringgr? 3 ausgelegt ist.

Die Weiterentwicklung der eingesetzten Linsen leistete einen entscheidenden Beitrag zum fotografischen Aufschwung in der zweiten Jahreshälfte des neunzehnten Jahrhundert. Die schnelle Linse (größte Blende bereits 1:3,6) setzt sich aus zwei Doppelobjektiven zusammen. Sie ermöglicht Portraits mit der dafür notwendigen geringen Belichtungsdauer und einem vorteilhaften Aufnahmewinkel von 20° (leichtes Teleobjektiv). Die Anwendung von mathematischen Methoden bei der Objektivgestaltung setzte auch beim Petzval-Portraitobjektiv den Trend.

Ludwig Seidel erforschte später die Bildgebungsfehler der Objektive und publizierte 1866 ein Formel-System, das das Objektivdesign vereinfachte. Etwa um 1860 wurden einige besondere Linsenkonstruktionen für solche Anwendungen entworfen, die erste war wohl Thomas Sutton 1858 mit einem Winkel von 120°,[10][11] bald darauf folgte Hugo Adolph Steinheil mit einem aus rotationssymmetrischen Meniskusen zusammengesetzten Sehrohr, das er kurz darauf zu einer aplanatischen Linse ausbaute.

Dies ebnete den Weg zu Mehrlinsenobjektiven, bei denen die Abbildungsfehler auf ein Minimum reduziert werden, wie dem Superachromat[14], der als Tele-Objektiv für vier Lichtwellenlängen berichtigt wird und bis an die Diffraktionsgrenze scharf ist. Ein weiteres Objektivdesign sind die so genannten retrofocus Weitwinkelobjektive, die seit 1931 für Filmkameras und seit 1950 für SLR-Kameras verwendet werden.

Moderne Digitalkamerasysteme haben bei einigen vergleichsweise hellen und qualitativ hochstehenden Standardzoomobjektiven mit einem durchschnittlichen Zoom-Faktor von etwa drei eine kaum von denen der Festbrennweiten abweichende Bildqualität erlangt. Als Normalobjektiv wird ein Objektiv angesehen, dessen Objektivbrennweite etwa der Diagonalen des entsprechenden Aufnahmeformates entsprechen. Als Weitwinkelobjektive werden Linsen mit geringerer Objektivbrennweite und höherem Bildwinkel angesehen, Linsen mit höherer Objektivbrennweite und geringerem Bildwinkel als Lang- oder Teleobjektive.

Beim Fotografieren mit verschiedenen Objektivbrennweiten am gleichen Ort gibt es keine Perspektivwechsel, sondern nur eine Vergrößerung. Die Vergrößerung eines der Weitwinkelaufnahmen würde genau die gleiche Ansicht ergeben wie das zugehörige Motiv mit einer längeren Objektivbrennweite. Weitwinkelbrennweite 17 Millimeter. Standardobjektiv mit 36 Millimetern Objektiv. Maximale Objektivbrennweite 170 Millimeter (Teleobjektiv).

Wenn Sie mit verschiedenen Objektivbrennweiten bei gleicher Vergrößerung fotografieren, verändert sich die Motivperspektive aufgrund unterschiedlicher Aufnahmeentfernungen. Es ist gut sichtbar, dass bei der Weitwinkelaufnahme der Bildvordergrund des Motivs (ein Fotoobjektiv) besonders hervorgehoben wird. Beim Fotografieren mit dem Tele-Objektiv wird der Bildhintergrund jedoch verstärkt hervorgehoben. Das erfordert unterschiedliche Entfernungen zum Gegenstand, die letztendlich die Sichtweise ändern.

Durch ein leichtes Tele-Objektiv - eine 80 Millimeter große Objektivbrennweite entsprechend einem kleinen Bild - erscheint das Portrait selbstverständlicher. Für Objektive von Kompakt- oder Digital-SLR-Kameras (DSLR) mit einem kleinen Bildformat wird mitunter auch die den kleinen Bildern entsprechende Objektivbrennweite angezeigt ("Equiv. 135" - Diese Nummer ist eine häufig verwendete Bezeichnung für 35er Standbilder. Es handelt sich um die Objektivbrennweite einer 24 x 36 Millimeter Kamera, die den gleichen Blickwinkel einnimmt.

Die Projektionslinsen sind - in all ihren Konstruktionsmerkmalen - eng mit den Linsen für die Photographie verbunden. Es gibt neben Projektionslinsen mit fester Brennweite auch Objektive mit veränderlicher Brennweite mit Zoomfunktion. Das Öffnungsverhältnis von Projektionslinsen für Dia-Projektoren beträgt heute üblicherweise 1:2,5 bis 1:2,8 für kleine Räumlichkeiten (Brennweite ca. 85-120 mm).

Hier wird mit Laser projiziert, für die Linsen mit der höchsten Bildgebungsleistung entwickelt wurden. J.Paul Robinson, Purdue University Department of Basic Medical Sciences: The Principles of Microscopy (Memento vom 26. Juli 2010 im Internetarchiv), February 2004. Jumping up to: from 100 years Carl Zeiss Tessar; In: innovation 11, Carl Zeiss, 2002. Jumping up Bei der Lichtstärke und den Entwicklungsdaten der oben erwähnten Objektive: Wolfgang Baier: Quellenangaben zur Photographie.

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