Artikel über die Kamera für optische Instrumente
Teile der Kamera
Eine einfache Kamera besteht aus einer konvexen Linse, einer Blende, einem Verschluss und einem Film.
Konvexe Linsen erzeugen auf dem Film ein reelles und umgekehrtes Bild. Im Gegensatz zur Augenlinse, deren Brennweite veränderlich ist, hat das Kameraobjektiv eine feste Brennweite. Es handelt sich um eine konvexe, nicht um eine konkave Linse , da das von einer konkaven Linse erzeugte Bild immer virtuell ist. Das von einer konvexen Linse erzeugte Bild hingegen ist reell, wenn die Objektentfernung größer als die Brennweite ist. Ein reelles Bild existiert, weil es auf Film aufgezeichnet werden kann. Ein virtuelles Bild hingegen ist ein Scheinbild und kann daher nicht auf Film festgehalten werden. Die Position des von der konvexen Linse erzeugten reellen und umgekehrten Bildes entspricht der Position des Films.
Blende oder Blendenwert. Die Blende steuert die Lichtmenge, die auf den Film fällt. Der Durchmesser der Blendenöffnung 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 Durchmesser der Blendenöffnung (D): Blendenwert = f / D. Bei einer Brennweite von 100 mm und einem Blendenöffnungsdurchmesser 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 Blendenöffnungsdurchmesser 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 Durchmesser der Blendenöffnung, desto kleiner die Blendenzahl und desto geringer die Lichtmenge, die auf den Film fällt. Die kleinste Blendenzahl (der größte Öffnungsdurchmesser) ist die Lichtstärke des Objektivs.
Verschlusszeit. Die Dauer der Verschlussöffnung beeinflusst die Lichtmenge, die auf den Film fällt, da sich beim Öffnen des Verschlusses auch der Film öffnet und dem Licht ausgesetzt wird. Die Verschlusszeit wird auch als Belichtungszeit bezeichnet. Sie hängt von der Verschlussöffnungszeit ab und wird daher in Sekunden angegeben. Die Verschlusszeit liegt zwischen einigen Sekunden und einer Sekunde. Je kürzer die Verschlussöffnung, desto kürzer die Verschlusszeit und desto weniger Licht fällt auf den Film. Eine kurze Verschlusszeit ist bei geringen Lichtverhältnissen erforderlich und dient außerdem dazu, Verwacklungsunschärfe zu vermeiden.
Film. Der Film dient dazu, 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 heutzutage elektronisch aufgezeichnet. Kameras, die Bilder elektronisch aufzeichnen, werden Digitalkameras genannt. Kameras, die Bilder mithilfe von Film aufzeichnen, werden Analogkameras genannt.
Fokussierung und Bildgestaltung
Die Qualität der Aufnahme hängt neben der Blendenöffnung und der Verschlusszeit auch von der Fokussierung ab. Bevor wir uns mit der Fokussierung des Kameraobjektivs befassen, ist folgende Erklärung wichtig: Bei Sammellinsen (Konvexlinsen) fällt das reelle Bild im Brennpunkt der Linse zusammen, wenn die Objektentfernung ( s = do) sehr groß und als unendlich angenommen wird. Die Bildentfernung ( s' = di) entspricht also der Brennweite (f). Je kleiner die Objektentfernung, desto größer wird die Bildentfernung und desto größer das Bild.
Das Fokussieren des Kameraobjektivs unterscheidet sich vom Fokussieren der Augenlinse. Beim Fokussieren der Augenlinse wird die Krümmung der Augenlinse (die Brennweite) so lange verändert, bis das Bild genau auf die Netzhaut fällt und somit ein möglichst scharfes Bild entsteht. Bei einer Kamera mit einem einzelnen Objektiv (kein Zoomobjektiv mit mehreren Linsen) ist die Brennweite des Objektivs fest. Hier wird das Kameraobjektiv fokussiert, indem die Bilddistanz (in Zoll) so lange verändert wird, bis ein möglichst scharfes Bild entsteht.
Ist die Gegenstandsweite ( s = do) sehr groß oder unendlich, so entspricht die Bildweite (di) der Brennweite (f). Siehe Abbildung 1.
Wenn die Gegenstandsweite kleiner als unendlich ist, ist die Bildweite (s' = di) ist größer als die Brennweite (f). Je kleiner di) ist, desto größer ist die Brennweite (f). 
die Objektentfernung (s = Je größer der Bildabstand (di) und je größer die Bildgröße, desto größer ist das Bild. Daraus lässt sich schließen, dass bei geringerem Abstand zwischen Objekt und Objektiv der Abstand zwischen Objektiv und Film vergrößert werden muss. Bei größerem Abstand zwischen Objekt und Objektiv verringert sich der Abstand zwischen Objektiv und Film. Siehe Abbildung 2.
Bei der Fokussierung auf das Kameraobjektiv ist auch dessen Brennweite zu beachten. Je größer die Brennweite, desto größer die Bildweite ( s' = di). Objektive mit größerer Brennweite erzeugen auch ein größeres Bild. Um bei weit entfernten Objekten eine präzise Abbildung zu erhalten, verwendet man ein Objektiv mit großer Brennweite. Objektive mit großer Brennweite sind in der Regel flacher oder weniger stark gekrümmt.
