Liegt ein Sensor einer Kamera immer im Brennpunkt eines Obkejtivs?
Hallo,
eigentlich müsste ein Sensor doch hinter dem Brennpunkt liegen oder?
Was passiert bei einer von einem weit entfernten Objekt? Da treffen sich ja die Strahlen im Brennpunkt - dann müsste da ja auch der Sensor liegen? Habe ich jetzt ein Bild im Nahen müsste der Sensor weiter hinter dem Brennpunkt liegen oder?
7 Antworten
Der Sensors liegt immer hinter dem Brennpunkt im Abstand der Bildweite.
Nehmen wir mal kurz die dumem Idee: Du möchtest die Sonne fotographieren. weitgehend paralleles Licht wird im Brennpunkt gesammelt und Dein Sensor ist frittirert. Soweit so klar.
Aber ist das die Abbildung die Du möchtest, also, daß die Sonne quasi 'unendlich' klein ist? Nein, Du möchtest ein verkleinertes/vergrößertes Abbild.
Eigentlich macht man das ja im Physikunterricht, aber hier kannst Du es Dir anschauen:
In der Tat liegen Fokalebene und Brennebene fast aufeinander, hätte ich so nicht gedacht.
Nur eine Anmerkung, viele kompakte Digis verzichten auf mechanische Shutter, da muß man dann auf die Blende hoffen.
Interessant wird also der Unterschied zwischen Fokal- und Brennebene erst im Makrobereich bzw. bei entsprechend großen Brennweiten. Die Konsequenz daraus ist dann die Naheinstellgrenze, wenn in meinem Kopf alles richtig zusammengefallen ist.
Nur wenn das Objekt "unendlich" weit ist, liegt das Bild in der Brennebene (in der auch der Brennpunkt liegt). Und nur dann muß der Sensor, um das Objekt scharf zu bekommen, in der Brennebene liegen.
ist das Objekt näher, dann muß der Sensor, wie du sagtest, hinter dem Brennpunkt liegen. Die Linsengleichung, auf die atoemlein hinweist, sagt, wo genau.
Im Brennpunkt selbst treffen sich nur Strahlen, die parallel zur optischen Achse ins Objektiv fallen. Ist das Objekt "unendlich" weit, dann sind das nur Strahlen von dem genau in der Mitte des Blickfeldes liegenden Punkt des Objektes.
Der Sensor liegt hinter dem Brennpunkt - was würde denn ein "Bild" bringen, dass aus einem einzigen hellen Bildpunkt besteht?
Der Sensor befindet sich dort, wo ein scharfes Bild entsteht. Es ist richtig, dass diese Position vom Abstand des Objekts abhängt ("Gegenstandsweite"), aber auch von der Position und Anordnung der Linsen. Deshalb muss man (oder heutzutage "die Kamera") scharfstellen - "fokussieren" (das bedeutet vereinfacht: die Linsen so zu verschieben, dass auf der Ebene des Senors ein scharfes Bild entsteht).
Ein einziger heller Bildpunkt entstünde dann nur, wenn wenn auch das Objekt ein einziger heller Punkt im Abstand Unendlich ist. Sagen wir z.B. ein einsamer Fixstern.
Ist das Objekt aber ein einziger heller Punkt in endlichem Abstand, sagen wir z.B. ein einsames Glühwürmchen nachts im Wald, dann muß man natürlich entsprechend scharfstellen, aber das Bild ist auch dann ein einziger heller Punkt.
Nein, nie.
Er liegt weiter weg von der Linse als der Brennpunkt. Die Linse muss ein reelles und scharfes Bild erzeugen. Hierzu muss die Linsengleichung erfüllt sein. (Gegenstandsweite und Bildweite müssen im richtigen Verhältnis zur Brennweite stehen).
Und weil der fotografierte Gegenstand eben verschieden weit vor dem Objektiv stehen kann, muss man mit der Kamera fokussieren, also scharfstellen. Dazu bewegt man entweder die Linse vor oder zurück, oder man verändert die Brennweite eines Linsensystems (Objektiv).
Nie? Ist nicht mit g=∞ und b=f die Linsengleichung 1/g + 1/b = 1/f erfüllt?
Einwand korrekt, danke!
Also, Fragesteller: "Im Allgemeinen nicht". Nur im Spezialfall, dass der Gegenstand unendlich weit weg steht, ist der Sensor im Abstand der Brennweite hinter der Linse. Bei jedem Abstand unter unendlich liegt der Sensor weiter weg als die Brennweite.
Du kannst (meist durch drehen) den Abstand der Linsen im Objektiv verändern und somit den Brennpunkt verschieben das nennt sich dann scharfstellen bzw. fokussieren.
Naja, ob der Sensor frittiert wird, das hängt dann immer noch von Blende und Verschlußzeit ab. So schnell passiert das nicht.
http://www.publicdomainpictures.net/pictures/180000/velka/sun-clouds-blue-sky-14641020076aM.jpg
Außerdem ist die Sonne mit gut 30 Bogenminuten scheinbarem Durchmesser (wie der Mond) zu groß, als daß ihr Licht parallel genug einfiele, um sich in einem Bildpunkt zu sammeln. Ihr Abbild ist immer eine Scheibe, auch wenn Beugungseffekte ihren Umriss zu einem dicken "Stern" machen können.
Rechnen wir mal mit den Formeln auf der Seite, die Du angegeben hast. Für die Sonne sind G = 700000 km und g = 150 Millionen km. Sagen wir mal, die Brennweite sei 50 mm. Damit errechnet sich eine Bildgröße B = 0.2333333333334111 mm. Für die Bildweite b ist keine Formel angegeben. Mit der Linsengleichung 1/b+1/g=1/f komme ich auf b = b = 50.00000000001667 mm. Der Unterschied zur Brennweite entspricht ungefähr dem Durchmesser eines Atomkerns. Mit Recht sagt man daher: Die Gegenstandsweite ist ∞ und damit wird b=f.