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Numerische Apertur

Die Numerische Apertur ist ein Maß für die Auflösung eines Objektivs.

Bei gegebenem Arbeitsabstand hat bei beugungsbegrenzten Objektiven wie etwa telezentrischen Objektiven das Objektiv mit der größeren numerischen Apertur die bessere Auflösung.

Die Numerische Apertur wird berechnet als Sinus des halben Aperturwinkels, multipliziert mit dem Brechungsindex des Mediums.

Nach dem Snelliusschen Brechungsgesetz bleibt die numerische Apertur eine Linse konstant über verschiedene Medien hinweg :

NA = n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2) =...

NA = n \sin(\theta) = n \sin(atan(\frac {Eintrittspupillendurchmesser}{2 Brennweite}))

Aus der NA , kann man aus der obigen Gleichung die Blendenzahl unter Vereinfachung n :=1 und weil (nur) für kleine Winkel sin(x):= tan(x) gilt:

F\# = \frac{1}{2 NA}

Sind Vergrößerung m und Pupillenvergrößerung P bekannt, so können wir die effektive Blendenzahl ausrechnen mit :

WorkingF\# = \frac{1}{2 NA_{image}} = (1- \frac{magnification}{P}) F\#

und auch

\frac{1}{2 NA_{object}} = (\frac{magnification - P}{magnification P}) F\#

Geht die Objektentfernung gegen unendlich nähert sich die effektive Blendenzahl der Blendenzahl F#.