Blende (Optik)

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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

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

Bauformen[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

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.

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.

Apertur[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

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 Austritts-Pupille 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 Austritts-Pupille beziehungsweise -Luke. Bei umgekehrter Reihenfolge ist die Zuordnung umgekehrt.[4]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  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.