Die Abbildung (Das Bild)
Das Objektiv erzeugt von einem Gegenstand – dem Motiv – ein Bild. Die Bilderzeugung (Projektion) wird Abbildung genannt. Das Prinzip der Abbildung ist: Ein winzig kleiner Punkt des Gegenstands wird auf dem Bild auch ein winzig kleiner Punkt. Gegenstandspunkte werfen Lichtstrahlen in alle möglichen Richtungen. Diese Lichtstrahlen müssen gesammelt und wieder in einem Punkt vereinigt werden. Das erledigt eine Sammellinse oder ein Objektiv. Auch ein winziges Loch kann das (Lochkamera). Folgende Skizze zeigt die Abbildung gemäß der geometrischen Optik, einem Gebiet der Physik.
Skizze. Erklärung siehe unten.
Die Skizze zeigt links den Gegenstand, rechts sein Bild, das auf dem Kopf steht. Die Gegenstandsseite ist links von der blauen Linse, die Bildseite rechts. Es gibt auf jeder Seite einen Brennpunkt. Die Abstände von den Brennpunkten zu den Hauptebenen heißen Brennweite. Der Abstand vom Gegenstand zur gegenstandsseitigen Hauptebene heißt Gegenstandsweite und der von der bildseitigen Hauptebene zur Abbildung Bildweite. Die Hauptebenen können vor, im oder hinter dem Objektiv liegen. Ist das Objektiv viel kürzer als seine Brennweite, liegt die bildseitige Hauptebene vor dem Objektiv.
Der Gegenstand links ist ein Pfeil. Seine Spitze wirft Lichtstrahlen in alle Richtungen. Zwei Lichtstrahlen reichen aus, um vom Gegenstandspunkt (der Pfeilspitze) einen Bildpunkt zu erzeugen. Es gibt drei wichtige Strahlen zur Konstruktion eines Bilds:
- Parallel zur optischen Achse
- Durch den optischen Mittelpunkt
- Durch den Brennpunkt
Strahlen parallel zur optischen Achse – das ist die waagrechte Strichpunkt-Linie in der Mitte – laufen durch einen Brennpunkt: Achsenparallele Strahlen auf der Gegenstandsseite laufen durch den bildseitigen Brennpunkt und achsenparallele Strahlen auf der Bildseite laufen durch den gegenstandsseitigen Brennpunkt.
Strahlen durch einen Brennpunkt laufen auf der anderen Seite parallel zur optischen Achse.
Strahlen durch den optischen Mittelpunkt – dem Schnittpunkt zwischen einer der Hauptebenen und der optischen Achse – laufen weiter, sie werden nicht gebrochen.
So wird der Pfeil abgebildet: Der Strahl von seiner Spitze parallel zur optischen Achse wird von der Linse gebrochen und geht durch den bildseitigen Brennpunkt. Ein zweiter Strahl läuft von der Spitze durch den gegenstandsseitigen Brennpunkt und wird so gebrochen, dass er auf der Bildseite parallel zu optischen Achse verläuft. Der Strahl durch den Mittelpunkt wird nicht gebrochen. Er ist gelb gezeichnet, so sind die Beschriftungen besser zu lesen. Der Schnittpunkt der Strahlen ist der Bildpunkt.
, 18.06.2005