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PI X E L - Z O O

10.3 Einfluß der Blenden auf das Gesichtsfeld

Bestimmung des Gesichtsfeldes in einem System
Redundanz - allgemein ein Zustand von Überschneidung oder Überfluss. (Wikipedia) Ich bin einer großer Freund von "Redundanz" !

Ich finde davon kann man gar nicht genug haben; z.B. Notstromaggregate im Atomkraftwerk, aber auch in Lehrbüchern, bzw. Lehr-Internetseiten. Viele Beispiele, die eine Fragestellung von vielen verschiedenen Seiten zeigen, helfen das Verständnis zu vertiefen.

In diesem Sinne wollen wir uns die Sache mit den Gesichtsfeld- und den Aperturblenden noch einmal ansehen, diesmal in einer Anordnung aus zwei Linsen und einer Blende, z.B. die hier:
Sprachregelung: Gegenstandsraum - Bereich links von Linse 1
Was wollen wir herausfinden ?

- welche Teile eines Objektes werden mit welcher Helligkeit abgebildet ?

Das haben wir:

- Unser "System" verfügt über drei Blenden: Zwei Linsenfassungen und eine "echte" Blende.
- Linse 1 ist der Gegenstandsebene direkt zugewandt.
- Die Blende und die Fassung von Linse 2 befinden sich vom Gegenstand aus gesehen hinter Linse 1 und können sich deshalb nur indirekt auswirken.
- Um den Einfluß von Linsenfassung 2 und der Blende bestimmen zu können, müssen wir diese realen Blenden in den Gegenstandsraum abbilden.

.... und das wollen wir jetzt 'mal machen:
So, jetzt wollen hersausfinden welche dieser Blenden, bzw. Blendenbilder die Helligkeitsbestimmende Blende also die Aperturblende, bzw. die Eintrittspupille ist.

Was haben wir ?

Im Gegenstandsraum sind die folgenden Blenden bzw. Blendenbilder wirksam:

Bilder von
- der Linsenfassung 2
- der Blende

und als reale Blende
- die Linsenfassung 1.

Die "Pupille" ist dass Bild einer realen Blende.
Die "Eintrittspupille" ist das Bild helligkeitsbestimmenden "Aperturblende".		 Zur Bestimmung der Aperturblende bzw. deren Eintrittspupille begeben wir uns an den Fußpunkt der Gegenstandebene und ermitteln welche Blende, bzw. welches Blendenbild unter dem kleinsten Öffnungswinkel erscheint:
..... und wie Sie sehen erscheint das Bild der "Blende" unter dem kleinsten Öffnungswinkel.

Die "Blende" ist also Aperturblende und ihr Bild die Eintrittspupille ! ( Knapp "unterlegen" ist das Bild der Linsenfassung 2).
Und jetzt wird's spannend - wir suchen die Blende die das Gesichtsfeld bestimmt, also den Bereich aus der Gegenstandsebene, der gerade noch abgebildet wird.

Dazu begeben wir uns an den Fußpunkt der Eintrittspupille und ermitteln welche Blende, bzw. welches Blendenbild unter dem kleinsten Öffnungwinkel erscheint:
Die "Luke" ist das Bild der Gesichtsfeldblende.

Gesichtsfeldblende ist in diesem Fall die Fassung von Linse 2.

 Das Bild der Fassung von Linse2 durch Linse1, die den "Wettbewerb" um die Rolle der helligkeitsbestimmenden Blende knapp verloren hatte (s.o.), ist diesmal "Sieger": dieses Blendenbild erscheint vom Fußpunkt der Eintrittspupille eindeutig unter dem kleinsten Öffnungswinkel; wir haben die Eintrittsluke gefunden und damit auch die Gesichtsfeldblende.
Tut mir leid, wenn ich Sie so strapaziere!. Aber glauben Sie mir: das Gröbste haben Sie bereits hinter sich; die wesentlichen Elemente zur Bestimmung des Gesichtsfeldes haben wir nämlich zusammen!
Zur Bestimmung des Gesichtsfeldes brauchen wir nur die Eintrittsluke und die Eintrittspupille.

Deshalb lassen wir in der nächsten Skizze mal alles Überflüssige weg:
Bestimmung des Bereichs maximaler Helligkeit:
- Gleichseitige Kanten der Eintrittsluke und der Eintrittspupille verbinden und bis zur Gegenstandsebene verlängern.

Bestimmung der Halbschattengrenze (Gesichtsfeld):
- Fußpunkt der Eintrittspupille mit einer Kante der Eintrittsluke verbinden und bis zur Gegenstandsebene verlängern.

Bestimmung der Dunkelgrenze:
- Gegenüberliegende Kanten der Eintrittspupille und der Eintrittsluke verbinden und bis zur Gegenstandsebene verlängern.

So, das war's: die Gesichtsfeldgrenzen sind definiert !

Wir könnten jetzt eigentlich Schluß machen.

Aber ich ahne schon, Sie glauben mir das obige "Rezept" zur Bestimmung der verschiedenen Helligkeitsgrenzen nicht so recht. Stimmt's ? Wenn schon keinen mathematischen Beweis, aber etwas anschaulicher, hätten Sie's schon gern, oder ?

Na gut, ........

Als erstes wollen wir uns den Strahlverlauf für den Bereich maximaler Helligkeit ansehen:
Bereich maximaler Helligkeit:

Der Öffnungswinkel wird von der Eintrittspupille bestimmt und mit diesem Öffnungswinkel gelangt der Strahlenkegel bequem durch alle körperlichen Blenden (Linse1, Blende, Linse2)
Als nächstes wollen wir uns gleich 'mal die Dunkelgrenze ansehen:
Dunkelgrenze:

Der Öffnungswinkel des Strahlenkegels, der von der Dunkelgrenze auf der Gegenstandsebene ausgeht wird wieder von der Eintrittspupille bestimmt.
Im weiteren Verlauf wir dieser Strahlenkegel aber vollständig von der Fassung der Linse 2, bzw. vom Gehäuse des Gerätes absorbiert.
Das ist auch an der Eintrittsluke zu erkennen, - der gesamte Strahlenkegel passt nicht mehr durch die Luke.
Und jetzt der unübersichtlichte Strahlverlauf: , - die Halbschatten- bzw. Gesichtsfeldgrenze:
Halbschatten-, bzw. Gesichtsfeldgrenze:

Der Öffnungswinkel des Strahlenkegels, der von der Halbschattengrenze auf der Gegenstandsebene ausgeht wird (natürlich!) wieder von der Eintrittspupille bestimmt.
Im weiteren Verlauf wird (annähernd) die Hälfte des Strahlenkegels von der Fassung der Linse 2, bzw. dem Gehäuse asbsorbiert.
Das ist ebenfalls bereits an der Eintrittsluke zu erkennen: auch hier passt die Hälfte des Strahlenkegels nicht durch die Eintrittsluke
Fällt Ihnen etwas auf ?

Für die Konstruktion des Strahlverlaufes hätten wir die Linsen überhaupt nicht mehr gebraucht; die gesamte Strahlgeometrie steckt bereits in den Blenden, bzw. Blendenbildern.