Projektoren und Kameras

Question 1

Sie kennen grob Aufbau und Funktionsweise von Projektoren und Kameras.

Answer 1

Hellraumprojektor:
Die Kondensorlinse (hier eine Fresnel-Linse) sorgt zusammen mit dem Reflektor für eine gute Ausleuchtung der Projektionsfläche, so dass Licht nur auf die Abbildungslinse und nicht daneben trifft. Die Abbildungslinse erzeugt ein reelles, umgekehrtes, vergrössertes Bild, das mithilfe des Spiegels an die Wand abgelenkt und dabei wieder umgedreht wird.

Kamera:
Das Objektiv einer Kamera beinhaltet ein Linsensystem. Damit können Linsenfehler, wie die sphärische oder die chromatische Aberration vermindert oder teilweise gar vermieden werden.

Question 2

Sie wissen wie Fresnel-Linse aufgebaut sind und wo sie eingesetzt werden.

Answer 2

Eine Fresnel-Linse oder genauer eine Fresnelsche Stufenlinse ist eine volumen- und massereduzierte Bauform einer optischen Linse.
Anwendungen:
• Hellraumprojektor
• Leuchtfeuern
• Scheinwerfer
• als Kleber beim Auto

-> Zum Abbilden eignen sich Fresnel-Linsen aufgrund der störenden Kanten jedoch nicht.

Question 3

Sie wissen welchen Einfluss das teilweise Abdecken einer Linse oder eine Blende auf das Bild hat.

Answer 3

teilweise Abdecken:
Es gibt keinen Schatten auf dem Schirm. Ort und Grösse des Bildes bleiben unverändert. Das Bild wird einzige schwächer (dunkler), da weniger Lichtstrahlen von der Sammellinse in die Bildpunkte gesammelt werden.

Blende:
Mit der Blende kann bei einer Kamera die Lichtmenge reguliert werden.
Die Blendenzahl ist das Verhältnis der Linsenbrennweite f zum Durchmesser d der Blendenöffnung.
Für die gleiche Belichtung, muss die Belichtungszeit t verdoppelt werden, wenn die Blendenzahl auf die nächstgrössere Stufe gestellt wird, denn die Lichteintrittsfläche wird halbiert.
Benachbarte Blendezahlen verhalten sich wie 1 zu Wurzel2.

Je kleiner die Blendenöffnung ist, desto kleiner wird die Unschärfe. Anders ausgedrückt: Je kleiner die Blendenöffnung, desto grösser ist der Bereich, in dem die Unschärfe nicht bemerkt wird und das Bild scharf erscheint. Eine kleinere Blendenöffnung erfordert
eine längere Belichtungszeit, da weniger Licht auf den Bildsensor kommt.
Ein schnell bewegtes Objekt wird nur scharf, wenn die Belichtungszeit kurz ist, das heisst, wenn die Blendenöffnung gross ist. Damit wird aber die Schärfentiefen kleiner.