{"id":571,"date":"2013-07-13T19:42:23","date_gmt":"2013-07-13T19:42:23","guid":{"rendered":"http:\/\/www.optowiki.info\/de\/?page_id=571"},"modified":"2014-09-16T12:20:35","modified_gmt":"2014-09-16T12:20:35","slug":"grundlagen","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/buch\/grundlagen\/","title":{"rendered":"Kapitel 02: Grundlagen"},"content":{"rendered":"<h2>Objektive<\/h2>\n<h4>Augen auf! Linsen sind &uuml;berall<\/h4>\n<div>\n<dl id=\"\">\n<dt><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" alt=\"Golden Gate  bridge seen through a window on a rainy day\" src=\"http:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/7\/71\/GGB_reflection_in_raindrops.jpg\/605px-GGB_reflection_in_raindrops.jpg\" width=\"605\" height=\"480\"><\/dt>\n<dd>Golden Gate Bridge in Raindrops<\/dd>\n<\/dl>\n<\/div>\n<p>Im obigen Bild ((C) : Wikipedia :&nbsp;<a href=\"http:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:GGB_reflection_in_raindrops.jpg\">http:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:GGB_reflection_in_raindrops.jpg)&nbsp;<\/a>sieht man im Hintergrund unscharf die Golden Gate Br&uuml;cke und im Vordergrund diverse Regentropfen.<\/p>\n<p>Was k&ouml;nnen wir aus dem Bild lernen?<\/p>\n<ul>\n<li>Als Mensch mit unseren flexiblen Augen haben wir oft das Gef&uuml;hl, alles scharf zu sehen. Hier sind aber offenbar manche Bereiche im Bild scharf gestellt, andere nicht.<\/li>\n<li>Die Form der Tropfen beeinflusst das entstehende Bild.<\/li>\n<li>Die Bilder sind kleiner als der unscharfe Hintergrund.<\/li>\n<li>Es gibt mehrere (!) Bilder des Br&uuml;ckenausschnitts. &#8232;Intuitiv gehen wir davon aus, dass das Licht eines Objektpunkts den direkten Weg in unser Auge nimmt.<br>\nLicht des Br&uuml;ckenpfeilers ger&auml;t aber offenbar auf unterschiedlichsten &bdquo;Flugwegen&ldquo; in unser Auge.<\/li>\n<li>Die Ausschnitte stehen auf dem Kopf.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Da es Objektive gibt, die Bilder &bdquo;nach Wunsch&ldquo; erzeugen k&ouml;nnen, muss es eine Strategie geben, die Auswirkung von Linsen vorherzusagen.<\/p>\n<p>Ein Modell muss her \ud83d\ude42<\/p>\n<h4>Objektivmodell<\/h4>\n<p>Licht ist st&auml;ndig um uns. Wir orientieren uns mit unseren Augen. Licht ist selbstverst&auml;ndlich f&uuml;r uns. Tags&uuml;ber sehen wir Farben, sp&uuml;ren wir die W&auml;rme der Sonne, nachts sehen wir bei klarem Himmel die Sterne. Wir sehen sogar Licht wo gar keines ist, wenn wir etwa direkt in die Sonne geschaut haben und diese bei geschlossenen Augen immer noch nachleuchtet.<br>\nJeder kennt Ph&auml;nomene wie Wassertropfen, Regenbogen, Schnee, schillernde R&uuml;ckseiten von CDs, eine Lupe oder das Spiegeln der Sonne auf der Oberfl&auml;che von Wasser.<\/p>\n<p>So selbstverst&auml;ndlich diese Dinge f&uuml;r uns sind, es gibt kein einzelnes Modell vom Licht, was alle diese Ph&auml;nomene gleichzeitig erkl&auml;rt!<\/p>\n<p>Das einfachste Modell geht von Licht&ldquo;strahlen&ldquo; aus. Man kann mit Hilfe des Modells viele optische Ph&auml;nomene erkl&auml;ren. Das Modell ist zwar nicht genau, aber hinreichend gut f&uuml;r die Erkl&auml;rung vieler Ph&auml;nomene.<\/p>\n<h4>Vergleich entozentrisch &ndash; telezentrisch &ndash; perizentrisch<\/h4>\n<p>Die allermeisten Objektive funktionieren so, wie wir das von unseren eigenen Augen kennen: Dinge die n&auml;herkommen, scheinen gr&ouml;sser.&#8232;Solche Objektive heissen &bdquo;<a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/entozentrisch\/\" target=\"_self\" title='When using entocentric lenses, objects at larger distances appear smaller, closer object appear larger. Bei Benutzung entozentrischer Objektive erscheinen Objekte in gr&ouml;&szlig;erer Entfernung kleiner und n&auml;here Objekte erscheinen gr&ouml;&szlig;er. Dies entspricht dem nat&uuml;rlichen Seheindruck. Und wirklich : Die h&auml;ufigste entozentrische Linse ist in unseren Augen zu finden. siehe \"Vergleich entozentrisch - telezentrisch - perizentrisch \"' class=\"encyclopedia\">entozentrisch<\/a>&ldquo;.<br>\nEs gibt aber Objektive, die die Gr&ouml;sse von Gegenst&auml;nden konstant halten (&bdquo;<a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/telezentrisch\/\" target=\"_self\" title='Bei telezentrischen Objektiven bleibt das Bild gleich gross, auch wen sich die Objektentfernung (leicht) &auml;ndert. Ein telezentrisches Objektiv hat die gleiche Sch&auml;rfentiefe (DOF) wie ein entozentrisches Objektiv (der gleichen Blendenzahl). Die Bildgr&ouml;&szlig;e ver&auml;ndert sich also nicht beim N&auml;herkommen, das Bild beginnt aber zu verschwimmen. siehe \"Vergleich entozentrisch - telezentrisch - perizentrisch \"' class=\"encyclopedia\">telezentrisch<\/a>&ldquo;), und sogar Objektive, die nahe Dinge kleiner abbilden und weiter entfernte gr&ouml;sser (&bdquo;<a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/perizentrisch\/\" target=\"_self\" title='= hyperzentrisch Bei perizentrischen Objektiven erscheinen Objektie in gr&ouml;&szlig;eren Entfernungen gr&ouml;&szlig;er und Objekte in k&uuml;rzeren Abst&auml;nden erscheinen kleiner. Perizentrische Objektive erlauben z.B. den Deckel und gleichzeitig alle Seiten einer Dose zu sehen. Perizentrische Objektive kehren unseren Normalen Seheindruck um. Perizentrische Objektive m&uuml;ssen ERHEBLICH gr&ouml;&szlig;er als die inspizierten Objekte sein. Siehe \"Vergleich entozentrisch - telezentrisch -&hellip;' class=\"encyclopedia\">perizentrisch<\/a>&ldquo;,&ldquo;<a href=\"https:\/\/www.optowiki.info\/de\/glossar\/hyperzentrisch\/\" target=\"_self\" title='= perizentrisch Siehe \"Vergleich entozentrisch - telezentrisch - perizentrisch \"' class=\"encyclopedia\">hyperzentrisch<\/a>&ldquo;)!<\/p>\n<h3>Es gibt zig-tausende Objektive &ndash; warum eigentlich?<\/h3>\n<p>Linsen gibt es seit ca. 3000 Jahren (siehe etwa engl. Wikipedia unter &bdquo;Nimrud lens&ldquo;)<br>\nSucht man heute in Suchmaschinen nach &bdquo;Objektiv&ldquo; oder &bdquo;lens&ldquo;, so erh&auml;lt man z.T. &uuml;ber 100 Millionen Treffer.<br>\nWenn man also wirklich auf der Suche nach einem Objektiv ist, m&ouml;glichst noch optimal f&uuml;r eine Aufgabenstellung geeignet, steht man vor einem &bdquo;kleinen&ldquo; Problem.<br>\nSchaut man sich diese Unmenge von Treffern an, kann man schon mal ablesen, dass sich offenbar aus irgendwelchen Gr&uuml;nden keine Objektive einer Marke oder eines Typs am Markt durchgesetzt haben, sondern dass es eine riesige Vielfalt gibt.&#8232;Entstanden ist diese Vielfalt wie folgt:<\/p>\n<h4>Geldgr&uuml;nde<\/h4>\n<p>Lange bevor es industrielle Bildverarbeitung gab, existierte die Hobby- und professionelle Fotografie.<br>\nKameras kann man zwar g&uuml;nstig mit einem fest eingebauten Objektiv herstellen, aber viel spannender wird es f&uuml;r die Kunden&#8232;- aber auch f&uuml;r die Hersteller &ndash; wenn man die Objektive wechseln kann.<br>\nViele der Spiegelreflexkameras kamen damals wie heute aus Japan. Man kann im Hobby- und Profibereich&#8232;naturgem&auml;ss mehr Objektive als Kameras verkaufen.&#8232;Objektive sind also eine zus&auml;tzliche M&ouml;glichkeit f&uuml;r Kamerahersteller, Geld zu verdienen &hellip;<br>\nvorausgesetzt, man kann die Kunden &bdquo;irgendwie&ldquo; an sich binden.&#8232;Und wie k&ouml;nnte man das besser (und einfacher) machen, als eine eigene Befestigungsm&ouml;glichkeit (&bdquo;Mounts&ldquo;) f&uuml;r Objektive an Kameras zu entwickeln.<br>\nEine &bdquo;kleine&ldquo; &Uuml;bersicht &uuml;ber (nur) ca. 50 (!) Typen findet man etwa [hier ] &hellip;<br>\nDie Entwicklung geht sogar soweit, dass ein und derselbe Kamerahersteller mehrere (!) Mounts definiert.&#8232;Objektive, die dann von den Glasbestandteilen her identisch sind, k&ouml;nnen so durch unterschiedliche mechanische Anschl&uuml;sse mehrmals verkauft werden. Nennt sich &bdquo;Kundenbindung&ldquo; \ud83d\ude09<\/p>\n<h4>Projektabh&auml;ngig Randbedingungen<\/h4>\n<p>Je nach Aufgabenstellungen ist man interessiert, einen m&ouml;glichst grossen oder m&ouml;glichst kleinen Bereich zu fokussieren (=scharf zu stellen ) oder dass m&ouml;glichst viel im Bild ist (&Uuml;berwachungstechnik) oder m&ouml;glichst wenig (Mikroskopie). Im einen Projekt braucht man ein &bdquo;perfektes Bild &ndash; koste es was es wolle&ldquo; (IC fertigung), im n&auml;chsten Moment wird ein Objektiv f&uuml;r ein Spiel gebraucht, dessen optische Qualit&auml;t nicht so die Rolle spielt, der Preis aber sehr wohl. Das n&auml;chste Objektiv muss leichter als z.b. 40 g sein oder darf eine Baul&auml;nge von 15mm nicht &uuml;berschreiten.<\/p>\n<h4>Technische Weiterentwicklung<\/h4>\n<p>Im laufe der Jahrzehnte wurde die Bildaufnahme von analog Film auf digitale Sensoren umgestellt.&#8232;Die Sensoren werden billiger in der Herstellung wenn sie kleiner sind &ndash; stellen aber h&ouml;here Anspr&uuml;che an die Objektive.&#8232;Neue Objektive m&uuml;ssen her, um Schritt zu halten.&#8232;Zum einen wurden f&uuml;r eine Zeit lang die Bildpunkte immer kleiner, dann wurde die Anzahl der Bildpunkte gr&ouml;sser und gr&ouml;sser.&#8232;Im Profibereich gibt es (im Jahr 2008) Digitalkameras mit 40-50 Millionen Bildpunkten.&#8232;Im Konsumerbereich merkt man (Ende 2008, endlich) dass mehr Bildpunkte (bei gegebener Optik und gegebener Sensorgr&ouml;sse) durchaus nicht bessere Bilder versprechen!<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Objektive Augen auf! 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