{"id":157,"date":"2013-06-14T22:25:28","date_gmt":"2013-06-14T22:25:28","guid":{"rendered":"http:\/\/www.optowiki.info\/de\/?post_type=encyclopedia&#038;p=157"},"modified":"2016-03-08T13:12:17","modified_gmt":"2016-03-08T13:12:17","slug":"numerische-apertur","status":"publish","type":"encyclopedia","link":"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/numerische-apertur\/","title":{"rendered":"Numerische Apertur"},"content":{"rendered":"<p>Die Numerische Apertur ist ein Ma&szlig; f&uuml;r die Aufl&ouml;sung eines Objektivs.<\/p>\n<p>Bei gegebenem <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/arbeitsabstand\/\" target=\"_self\" title=\"Lichter Abstand zwischen Objektivvorderkante und Objekt\" class=\"encyclopedia\">Arbeitsabstand<\/a> hat bei beugungsbegrenzten Objektiven wie etwa telezentrischen Objektiven das Objektiv mit der gr&ouml;&szlig;eren numerischen Apertur die bessere Aufl&ouml;sung.<\/p>\n<p>Die Numerische Apertur wird berechnet als Sinus des halben Aperturwinkels, multipliziert mit dem <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/brechungsindex\/\" target=\"_self\" title='Faktor um den die Lichtgeschwindigkeit im aktuellen Medium (z.B. Glas) langsamer ist als im Vakuum. $Brechungsindex = \\frac{Lichtgeschwindigkeit\\ im\\ Vakuum}{Lichtgeschwindigkeit\\ im\\ aktuellen\\ Medium\\ (z.B.\\ Glas)}$ Glas bremst unterschiedliche Wellenl&auml;ngen (\"Farben\") unterschiedlich stark ab. Resultat sind unterschiedliche Brechungsindizes \"je nach Lichtfarbe\". Je h&ouml;her der Brechungsindex, desto st&auml;rke die Richtungs&auml;nderung an der Grenze zwischen zwei Medien Da&hellip;' class=\"encyclopedia\">Brechungsindex<\/a> des Mediums.<\/p>\n<p>Nach dem Snelliusschen Brechungsgesetz bleibt die numerische Apertur eine <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/linse\/\" target=\"_self\" title=\"Ein K&ouml;rper aus einem optischen Material (&uuml;blicherweise Glas) mit zwei optisch aktiven Fl&auml;chen. Linsen haben als wesentliche Eigenschaft, dass sie Objektpunkte in Bildpunkte abbilden.\" class=\"encyclopedia\">Linse<\/a> konstant &uuml;ber verschiedene Medien hinweg :<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-b69a471546614844405f67cb236f817e_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"NA = n_1 \\sin(\\theta_1) = n_2 \\sin(\\theta_2) =...\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"18\" width=\"260\" style=\"vertical-align: -4px;\"><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-82cc5116ff0937435200adaebc1b1946_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"NA = n \\sin(\\theta) = n \\sin(atan(\\frac {Eintrittspupillendurchmesser}{2 Brennweite}))\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"23\" width=\"422\" style=\"vertical-align: -6px;\"><\/p>\n<p>Aus der NA , kann man aus der obigen Gleichung die <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/blendenzahl\/\" target=\"_self\" title=\"[latexpage] Zahl, die die Lichtst&auml;rke eines Objektive charakterisiert Je kleiner die Zahl, desto lichtempfindlicher ist ein Objektiv, desto heller das Bild, desto kleiner aber die Tiefensch&auml;rfe. Je gr&ouml;sser die Zahl,desto dunkler ist das Bild, allerdings ist i.a. die Tiefensch&auml;rfe h&ouml;her. Gleichzeitig verliert man an Aufl&ouml;sung, siehe Rayleigh-Kriterium) Die Blendenzahl gibt das Verh&auml;ltnis aus Brennweite zu&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Blendenzahl<\/a> unter Vereinfachung n :=1 und weil (nur) f&uuml;r kleine Winkel sin(x):= tan(x) gilt: <\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-e661e747db595e0f16b8584174cbb435_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"F\\# = \\frac{1}{2 NA}\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"22\" width=\"84\" style=\"vertical-align: -6px;\"><\/p>\n<p>Sind <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/vergroserung\/\" target=\"_self\" title='= Magnification a) Bei telezentrischen Objektiven ist das das Verh&auml;ltnis der Bildgr&ouml;sse zur Objektausschnittgr&ouml;sse b) Bei entozentrischen Objektiven ist das &#8232;das Verh&auml;ltnis der Bildgr&ouml;sse zur Objektausschnittgr&ouml;sse bei vorgegebener Entfernung. Beispiel (telezentrisches Objektiv) Soll mit einem 1\/3\" Sensor (=6mm Diagonale!) ein Objektausschnitt mit 10mm Diagonale abgebildet werden, ben&ouml;tigt man eine Vergr&ouml;sserung von 6\/10 = 0.6x Je&hellip;' class=\"encyclopedia\">Vergr&ouml;&szlig;erung<\/a> m und <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/pupillenvergroesserung\/\" target=\"_self\" title=\"[Latexpage] Verh&auml;ltnis des Durchmessers der Austrittspupille durch den Durchmesser der Eintrittspupille $Pupillenvergroesserung = \\frac{Austrittspupillendurchmesser}{Eintrittspupillendurchmesser}$ F&uuml;r symmetrische Objektive, wie etwa ein Doppel-Gauss-Design ist die Pupillenvergr&ouml;&szlig;erung nahe bei 1. see also: working F-number (= effektive Blendenzahl) Numerische Apertur\" class=\"encyclopedia\">Pupillenvergr&ouml;&szlig;erung<\/a> P bekannt, so k&ouml;nnen wir die <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/effektive-blendenzahl\/\" target=\"_self\" title=\"[Latexpage] F&uuml;gt man zwischen Objektiv und Kamera Zwischenringe ein, so f&auml;llt auf, dass das Bild dunkler wird und der sichtbare Bildausschnitt kleiner. Das das Objektiv nicht ver&auml;ndert wurde, muss die Blendenzahl aber immer noch gleich sein. Das dunklere Bild und der reduzierte Bildausschnitt wird durch die effektive Blendenzahl beschrieben. Die Blendenzahl $F\\#$ ist nur f&uuml;r&hellip;\" class=\"encyclopedia\">effektive Blendenzahl<\/a> ausrechnen mit :<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-eed822ccfbe41086c20cb963f60169ff_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"WorkingF\\# = \\frac{1}{2 NA_{image}} = (1- \\frac{magnification}{P}) F\\#\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"27\" width=\"382\" style=\"vertical-align: -10px;\"><\/p>\n<p>und auch<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-52861337e348870ab3d34456dbbf48c0_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"\\frac{1}{2 NA_{object}} = (\\frac{magnification - P}{magnification P}) F\\#\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"27\" width=\"245\" style=\"vertical-align: -10px;\"><\/p>\n<p>Geht die Objektentfernung gegen unendlich n&auml;hert sich die <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/effektive-blendenzahl\/\" target=\"_self\" title=\"[Latexpage] F&uuml;gt man zwischen Objektiv und Kamera Zwischenringe ein, so f&auml;llt auf, dass das Bild dunkler wird und der sichtbare Bildausschnitt kleiner. Das das Objektiv nicht ver&auml;ndert wurde, muss die Blendenzahl aber immer noch gleich sein. Das dunklere Bild und der reduzierte Bildausschnitt wird durch die effektive Blendenzahl beschrieben. Die Blendenzahl $F\\#$ ist nur f&uuml;r&hellip;\" class=\"encyclopedia\">effektive Blendenzahl<\/a> der <a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/blendenzahl\/\" target=\"_self\" title=\"[latexpage] Zahl, die die Lichtst&auml;rke eines Objektive charakterisiert Je kleiner die Zahl, desto lichtempfindlicher ist ein Objektiv, desto heller das Bild, desto kleiner aber die Tiefensch&auml;rfe. Je gr&ouml;sser die Zahl,desto dunkler ist das Bild, allerdings ist i.a. die Tiefensch&auml;rfe h&ouml;her. Gleichzeitig verliert man an Aufl&ouml;sung, siehe Rayleigh-Kriterium) Die Blendenzahl gibt das Verh&auml;ltnis aus Brennweite zu&hellip;\" class=\"encyclopedia\">Blendenzahl<\/a> F#.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Numerische Apertur ist ein Ma\u00df f\u00fcr die Aufl\u00f6sung eines Objektivs. Bei gegebenem Arbeitsabstand hat bei beugungsbegrenzten Objektiven wie etwa telezentrischen Objektiven das Objektiv mit der gr\u00f6\u00dferen numerischen Apertur die bessere Aufl\u00f6sung. Die Numerische Apertur wird berechnet als Sinus des halben Aperturwinkels, multipliziert mit dem Brechungsindex des Mediums. 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