Kamerateile
Eine einfache Kamera besteht aus konvexe Linse, Augenblende, Verschluss und Film.
Konvexe Linse Die Kamera erzeugt reelle und umgekehrte Bilder auf Film. Im Gegensatz zum Okular, dessen Brennweite variabel ist, hat das Kameraobjektiv eine feste Brennweite. Es handelt sich um eine Sammellinse (Konvexlinse), nicht um eine Zerstreuungslinse (Konkavlinse), da das von einer Zerstreuungslinse erzeugte Bild immer virtuell ist. Umgekehrt ist das von einer Sammellinse erzeugte Bild reell, wenn die Objektentfernung größer als die Brennweite ist. Ein reelles Bild ist ein real existierendes Bild und kann daher auf Film aufgezeichnet werden. Ein virtuelles Bild hingegen ist ein falsches Bild und kann daher nicht auf Film aufgezeichnet werden. Die Position des von einer Sammellinse erzeugten reellen und umgekehrten Bildes stimmt mit der Position des Films überein.
Die Blende, auch „Blende“ genannt, ist eine kreisförmige Öffnung mit variablem Durchmesser D. Sie steuert die Lichtmenge, die auf den Film fällt. Der Blendendurchmesser hängt von der Größe des Objektivs ab und wird durch die Blendenzahl (f-Wert) angegeben. Der Blendenwert ist definiert als das Verhältnis der Brennweite (f) zum Blendendurchmesser (D): Blendenwert = f / D. Bei einer Brennweite von 100 mm und einem Blendendurchmesser von 20 mm beträgt der Blendenwert 100 mm / 20 mm = 5. In diesem Fall wird das Objektiv auf f/5 eingestellt. Bei einer Brennweite von 100 mm und einem Blendendurchmesser von 25 mm beträgt der Blendenwert 100 mm / 25 mm = 4. In diesem Fall wird das Objektiv auf f/4 eingestellt. Daraus lässt sich schließen: Je größer der Blendendurchmesser, desto kleiner der Blendenwert und desto mehr Licht fällt auf den Film. Die kleinste Blendenzahl (der größte Öffnungsdurchmesser) ist die Lichtstärke des Objektivs.
Der Verschluss steuert die Lichtmenge, die auf den Film fällt. Die Verschlusszeit beeinflusst die Lichtmenge, die auf den Film trifft, da der Film während der Belichtung belichtet wird. Die Verschlusszeit wird auch als Belichtungszeit bezeichnet. Sie hängt mit der Zeit zusammen, die der Verschluss geöffnet ist, und wird daher in Sekunden angegeben. Verschlusszeiten reichen von wenigen Sekunden bis zu Bruchteilen einer Sekunde. Je kürzer die Verschlusszeit, desto schneller die Verschlusszeit und desto weniger Licht fällt auf den Film. Eine kurze Verschlusszeit ist bei wenig Licht notwendig. Sie ist auch erforderlich, um durch Kamerabewegungen verursachte Schattenunschärfe zu vermeiden.
Filme Die Funktion einer Kamera besteht darin, das vom Kameraobjektiv erzeugte Bild aufzuzeichnen. Vor einigen Jahren wurde in Kameras noch Film verwendet, heute jedoch nicht mehr. Das vom Kameraobjektiv erzeugte Bild wird nun elektronisch aufgezeichnet. Kameras, die Bilder elektronisch aufzeichnen, werden Digitalkameras genannt. Kameras, die Bilder mit Film aufzeichnen, werden Analogkameras genannt.
Linsenfokussierung und Bildentstehung
Die Qualität der Aufnahmeergebnisse hängt nicht nur von der Blendenöffnung und der Verschlusszeit ab, sondern auch von der Fokussierung. Bevor wir die Fokussierung von Kameraobjektiven besprechen, ist es wichtig, die folgende Erklärung zu verstehen. Bei Sammellinsen wird erläutert, dass bei unendlich großer Objektentfernung (s) das reelle Bild der Linse mit ihrem Brennpunkt übereinstimmt. Ist die Objektentfernung unendlich groß, entspricht die Bildentfernung (s') der Brennweite (f). Bei Sammellinsenbildern wird gelernt, dass mit abnehmender Objektentfernung die Bildentfernung und die Bildgröße zunehmen. Anhand der Beispielaufgaben 2 und 3 zu Sammellinsen wird deutlich, dass mit zunehmender Brennweite die Bildentfernung (s') und die Bildgröße zunehmen.
Das Fokussieren eines Kameraobjektivs unterscheidet sich vom Fokussieren eines Okulars. Beim Fokussieren eines Okulars wird die Krümmung des Okulars (die Brennweite) so lange verändert, bis das Bild direkt auf die Netzhaut fällt und somit das schärfste Bild entsteht. Bei Kameras mit einem einzelnen Objektiv (kein Zoomobjektiv mit mehreren Linsen) ist die Brennweite des Objektivs fest. Hier wird das Fokussieren durch Verändern der Bildweite (s') erreicht, bis das schärfste Bild entsteht.
Ist die Gegenstandsweite (s) sehr groß oder unendlich, so entspricht die Bildweite (s') der Brennweite (f). Siehe Abbildung 1.
Ist die Objektentfernung kleiner als unendlich, ist die Bildentfernung (s') größer als die Brennweite (f). Je kleiner die Objektentfernung (s), desto größer die Bildentfernung (s') und desto größer das Bild. Daraus lässt sich schließen: Je kleiner der Abstand zwischen Objekt und Objektiv, desto größer muss der Abstand zwischen Objektiv und Film sein. Ist der Abstand zwischen Objekt und Objektiv größer, verringert sich der Abstand zwischen Objektiv und Film. Siehe Abbildung 2.
Beim Fokussieren eines Kameraobjektivs muss auch dessen Brennweite berücksichtigt werden. Je länger die Brennweite, desto größer die Bildweite (s'). Ein Objektiv mit längerer Brennweite erzeugt auch ein größeres Bild. Für ein scharfes Bild bei weit entfernten Objekten empfiehlt sich ein Objektiv mit längerer Brennweite. Objektive mit längerer Brennweite sind in der Regel flacher oder weniger stark gekrümmt.
