Fokus (Optik) - Focus (optics)

Informationen zum Augenfokus finden Sie unter Akkommodation (Auge) .
Die Augenfokussierung sammelt idealerweise alle Lichtstrahlen von einem Punkt auf einem Objekt in einen entsprechenden Punkt auf der Netzhaut .
Eine Demonstration des Kamerafokus auf verschiedene Entfernungen, die ein Bambusdach zeigt
Text auf einer Seite, der teilweise fokussiert ist, aber meist nicht in unterschiedlichem Ausmaß

In der geometrischen Optik ist ein Brennpunkt , auch Bildpunkt genannt , ein Punkt, an dem Lichtstrahlen, die von einem Punkt auf dem Objekt ausgehen, zusammenlaufen . Obwohl der Fokus konzeptionell ein Punkt ist, hat der Fokus physikalisch eine räumliche Ausdehnung, die als Unschärfekreis bezeichnet wird . Diese nicht ideale Fokussierung kann durch Aberrationen der Abbildungsoptik verursacht werden . In Abwesenheit signifikanter Aberrationen ist der kleinstmögliche Unschärfekreis die Airy-Scheibe , die durch Beugung an der Blende des optischen Systems entsteht . Aberrationen neigen dazu, sich mit zunehmendem Blendendurchmesser zu verschlechtern, während der Airy-Kreis bei großen Blenden am kleinsten ist.

Ein Bild, ein Bildpunkt oder eine Region ist scharf, wenn Licht von Objektpunkten im Bild fast so weit wie möglich gebündelt wird, und unscharf, wenn das Licht nicht gut gebündelt wird. Die Grenze zwischen diesen wird manchmal unter Verwendung eines Kriteriums des „ Konfusionskreises “ definiert.

Ein Schwerpunkt oder Schwerpunkt ist ein besonderer Schwerpunkt:

  • Bei einer Linse , oder einem sphärischen oder parabolischen Spiegel ist dies ein Punkt, auf den parallel zur Achse kollimiertes Licht fokussiert wird. Da Licht in beide Richtungen durch eine Linse fallen kann, hat eine Linse zwei Brennpunkte – einen auf jeder Seite. Der Luftabstand von der Hauptebene der Linse oder des Spiegels zum Brennpunkt wird als Brennweite bezeichnet .
  • Elliptische Spiegel haben zwei Brennpunkte: Licht, das durch einen von diesen hindurchtritt, bevor es auf den Spiegel trifft, wird reflektiert, so dass es durch den anderen hindurchgeht.
  • Der Fokus eines hyperbolischen Spiegels ist einer von zwei Punkten, die die Eigenschaft haben, dass Licht von einem reflektiert wird, als ob es vom anderen käme.

Zerstreuende (negative) Linsen und konvexe Spiegel fokussieren einen kollimierten Strahl nicht auf einen Punkt. Stattdessen ist der Fokus der Punkt, von dem das Licht auszugehen scheint, nachdem es durch die Linse gelangt oder vom Spiegel reflektiert wurde. Ein konvexer Parabolspiegel reflektiert einen kollimierten Lichtstrahl, um ihn so erscheinen zu lassen, als würde er vom Brennpunkt aus strahlen, oder reflektiert umgekehrt Strahlen, die auf den Fokus gerichtet sind, als kollimierten Strahl. Ein konvexer elliptischer Spiegel reflektiert Licht, das auf einen Brennpunkt gerichtet ist, als ob es vom anderen Brennpunkt ausgestrahlt würde, der sich beide hinter dem Spiegel befindet. Ein konvexer hyperbolischer Spiegel reflektiert Strahlen, die vom Brennpunkt vor dem Spiegel ausgehen, so, als würden sie vom Brennpunkt hinter dem Spiegel ausgehen. Umgekehrt kann es Strahlen, die auf den Brennpunkt hinter dem Spiegel gerichtet sind, auf den Brennpunkt vor dem Spiegel fokussieren, wie bei einem Cassegrain-Teleskop .

Siehe auch

Verweise