Blende (Optik)

Blende (Optik)

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Datei:Irisblende.jpg
Irisblende: meistens als Aperturblende gebraucht (zum Beispiel im Fotoapparat)
in zwei Richtungen einstellbare Schlitzblende: meistens als Feldblende gebraucht (zum Beispiel am Prismenspektrometer)
Einfluss der Blende auf die Belichtung und die Schärfentiefe

Blenden sind Öffnungen in optischen Geräten, die die Ausdehnung von Strahlenbündeln begrenzen.

Bauformen

Je nach Wirkung sind zwei Arten von Blenden voneinander zu unterscheiden:[1]

  • Aperturblenden beeinflussen die Helligkeit des Bildes völlig gleichmäßig, nicht aber den Bildausschnitt. Sie befinden sich in der Nähe der abbildenden Bauteile (zum Beispiel Linsen), niemals nahe beim Objekt, Zwischenbild oder Bild.
  • (Gesichts-)Feldblenden bestimmen den Bildausschnitt, nicht aber die Bildhelligkeit. Sie sind quasi ein Rahmen um das Objekt, das Zwischenbild oder das Bild.

Dazwischen befindliche Blenden, die das Strahlenbündel begrenzen, sind weder Apertur- noch Feldblenden, führen aber zu Verdunkelung in Randnähe (Vignettierung des Bildes).[2] Im Allgemeinen befindet sich die Feldblende nicht genau beim Objekt oder Bild, so dass der Rand nie ganz scharf begrenzt wird.[3]

Verwendung

Fotografische Blenden werden oft als Irisblende ausgeführt, sie sind verstellbare Aperturblenden zur Kontrolle von Helligkeit und indirekt der Schärfentiefe des Bildes. Eine Linsenfassung wirkt als feste Aperturblende. Da sie aber oft Streulicht reflektiert, wird zusätzlich ein fester Blendenring vor oder nach ihr angebracht.

Beim Vergrößern von Negativen (Ausarbeiten von Fotografien auf Film oder Platte) wird typisch ein rechtwinkeliger Klapprahmen aus vier dünnen Blechstreifen, von denen meist zwei verstellbar sind über das zu belichtende Fotopapier gelegt. Damit wird das Papier weitgehend plan auf die Kassette gedrückt (gut für Abbildungsschärfe und Verzerrungsfreiheit), der Bildausschnitt scharf begrenzt und ein unbelichtet weiss bleibender Rand am Papier geschaffen. Von den größeren Glasnegativen werden häufig Kontaktkopien in einer Holzkassette mit fixem Rahmen erstellt. Schon das Kameragehäuse erzeugt mit seiner Filmführung, zumeist aus Alu- oder Kunststoffguss eine rechteckige Begrenzung der belichteten Fläche am Film. Besonderheiten der Kontur – Maße, Eckenausrundung, Schatten eines Staubfadens – bieten Forschern Hinweise auf den verwendeten Kameratyp oder sogar das Kameraexemplar. Bei manchen Filmen werden herstellerseits nicht nur Negativnummern, sondern auch Trennstege (oder Rahmen) zwischen den Kadern einbelichtet. Diarähmchen bilden einen optischen Rahmen um den Diapositivfilm, der typisch etwas kleiner ist als das Standardformat (z.B. Kleinbild 24 × 36 mm).

Blenden mit markant geformter Kontur suggerieren bei Stand- oder Bewegtbild eine besondere Perspektive des Betrachters. Klassisch ist die Schlüssellochperspektive mit Blende aus Kreis und angeschlossenem Trapez, das sich nach unten etwas verbreitert, für den unbeobachteten Blick durch eine Tür. 4 Quadrate in geringem Abstand suggerieren den Blick durch ein vergittertes Gefängnisfenster, viele Quadrate den durch ein Lüftungs- oder Kanaleinlaufgitter.

Kleine, oft gelb getönte Luken auf der Rückseite einer Rollfilmkamera bietet einen Blick auf die am Papierstreifen gedruckten Aufnahmenummern und Hinweise zum Filmtransport und verhindern Lichteinfall auf die Filmseite. Manche Kleinbildkameras lassen in dieser Art einen Einblick auf die Beschriftung der Filmpatrone zu, um den Filmtyp ablesen zu können.

Schlitzblenden begrenzen meist als Feldblenden den Strahlengang nur in einer Richtung stark. In Spektrometern und verwandten optischen Geräten nennt man sie optische Spalte, sie sind dabei meistens sowohl in ihrer Breite (Größenordnung 1 mm, wenn es um den sichtbaren Spektralbereich geht) als auch ihrer Höhe (Größenordnung 20 mm) einstellbar. Sie dienen dabei auf der Eingangsseite als sekundäre Lichtquellen von wohldefinierter und gut verwendbarer Form, auf der Ausgangsseite beispielsweise von Monochromatoren als Selektionsmittel für bestimmte Wellenlängen(bereiche) und wiederum als sekundäre Lichtquellen. Die Spaltbreite wird in der Regel so groß gewählt, dass Beugungseffekte vernachlässigbar bleiben.

In der Augenheilkunde wird eine nicht einstellbare Lochblende (sogenannte stenopäische Lücke) zur differentialdiagnostischen Beurteilung einer Sehschärfenminderung als Aperturblende gebraucht. Der HNO-Arzt sieht durch eine Blende des schräg gestellten Beleuchtungsspiegels in Hals, Nase oder Ohr.

Apertur

Hauptartikel: Apertur

Je größer die Aperturblende, desto größer kann die sogenannte Apertur sein. Sie ist der Sinuswert des halben Kegelwinkels α des von einem Objektpunkt ausgehenden Strahlenbündels. Ob die Aperturblende ausgefüllt wird, hängt davon ab, ob der Objektpunkt großwinklig beleuchtet wird. Die sogenannte numerische Apertur ist $ \sin \alpha $.

Ein damit verwandter Begriff ist die relative Öffnung (oder Öffnungsverhältnis). Hierbei wird der Durchmesser der Aperturblende auf die Brennweite des abbildenden Systems bezogen. Beispiel: ein Fotoobjektiv mit relativer Öffnung 1:2 ist lichtstärker als eins mit 1:3,5.

Pupille und Luke

Neben den gegenständlichen Blenden sind in der geometrischen Optik die Begriffe Pupille und Luke gebräuchlich. Jede Apertur- und jede Feldblende ist zunächst eine Pupille beziehungsweise eine Luke. Das Bild jeder ist eine weitere Pupille beziehungsweise eine Luke,so dass je eine Eintritts- und eine Austrittspupille beziehungsweise -luke existieren. Befindet sich die gegenständliche Blende in Abbildungsrichtung vor dem abbildenden System (z. B. Linse), so ist diese Eintritts-Pupille beziehungsweise -Luke. Ihr von der Abbildungseinrichtung (meistens auf der anderen Seite) erzeugtes Bild ist dann Austrittspupille beziehungsweise -luke. Bei umgekehrter Reihenfolge ist die Zuordnung umgekehrt.[4]

Siehe auch

  • Blendenzahl

Einzelnachweise

  1. Dietrich Kühlke: Optik. Grundlagen und Anwendungen. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2011, ISBN 978-3-8171-1878-6, S. 83.
  2. Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. 3., bearbeitete und erweiterte Auflage. Barth, Leipzig u. a. 1994, ISBN 3-335-00363-2, S. 277.
  3. Dietrich Kühlke: Optik. Grundlagen und Anwendungen. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2011, ISBN 978-3-8171-1878-6, S. 88.
  4. Erklärung für Pupillen vgl. Dietrich Kühlke: Optik. Grundlagen und Anwendungen. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2011, ISBN 978-3-8171-1878-6, S. 85.

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