Membran (Optik) - Diaphragm (optics)
In der Optik ist eine Blende eine dünne undurchsichtige Struktur mit einer Öffnung ( Öffnung ) in ihrer Mitte. Die Rolle der Blende besteht darin , den Lichtdurchgang zu stoppen , mit Ausnahme des Lichts, das durch die Öffnung fällt . So ist es auch ein angerufener Anschlag (eine Aperturblende , wenn die Helligkeit des Lichts begrenzt die Brennebene oder ein Erreichen Sehfeldblende oder Störlichtblende für andere Verwendungen von Membranen in Linsen). Die Blende befindet sich im Lichtweg einer Linse oder eines Objektivs , und die Größe der Apertur reguliert die Lichtmenge, die durch die Linse fällt. Das Zentrum der Blende der Blende fällt mit der optischen Achse des Linsensystems zusammen.
Die meisten modernen Kameras verwenden eine Art einstellbares Diaphragma, das als Irisblende bekannt ist und oft einfach als Iris bezeichnet wird .
In den Artikeln über Apertur und Blendenzahl finden Sie Informationen zum fotografischen Effekt und zum Quantifizierungssystem für die Variation der Öffnung in der Membran.
Irisblenden im Vergleich zu anderen Typen
Ein natürliches optisches System mit einer Blende und einer Öffnung ist das menschliche Auge. Die Iris ist das Zwerchfell, die Pupille ist die Öffnung. Im menschlichen Auge kann sich die Iris sowohl verengen als auch erweitern, was die Größe der Pupille variiert. Es ist nicht überraschend, dass eine fotografische Linse mit der Fähigkeit, die Größe ihrer Apertur (das Loch in der Mitte der ringförmigen Struktur) kontinuierlich zu variieren, als Irisblende bekannt ist.
Eine Irisblende kann die Lichtmenge, die auf einen Detektor trifft, verringern, indem sie die Blende verringert, normalerweise mit "Blättern" oder "Klingen", die einen Kreis bilden.
In den Anfangsjahren der Fotografie konnte ein Objektiv mit einer Reihe austauschbarer Blenden ausgestattet werden [1] , häufig als Messingstreifen, die als Waterhouse-Blenden oder Waterhouse-Blenden bezeichnet werden. Die Irisblende in den meisten modernen Standbild- und Videokameras wird durch bewegliche Klingen eingestellt, die die Iris des Auges simulieren.
Die Blende hat zwei bis zwanzig Klingen (wobei die meisten Linsen heutzutage zwischen fünf und zehn Klingen haben), je nach Preis und Qualität des Geräts, in dem sie verwendet wird. Gerade Klingen führen zu einer Polygonform der Membranöffnung, während gekrümmte Klingen die Rundheit der Irisöffnung verbessern. Auf einem Foto kann die Anzahl der Schaufeln der Irisblende durch Zählen der Anzahl der Beugungsspitzen, die von einer Lichtquelle oder einer hellen Reflexion konvergieren , erraten werden . Bei einer ungeraden Anzahl von Klingen gibt es doppelt so viele Spitzen wie Klingen.
Bei einer geraden Anzahl von Schaufeln überlappen sich die beiden Spitzen pro Schaufel, sodass die Anzahl der sichtbaren Spitzen der Anzahl der Schaufeln in der verwendeten Membran entspricht. Dies zeigt sich am deutlichsten in Bildern, die im Dunkeln mit kleinen hellen Flecken aufgenommen wurden, beispielsweise Nachtstadtlandschaften. Einige Kameras wie die Olympus XA oder Objektive wie die MC Zenitar-ME1 verwenden jedoch eine zweiflügelige Blende mit rechtwinkligen Klingen, die eine quadratische Blende erzeugen.
In ähnlicher Weise erscheinen unscharfe Lichtpunkte ( Verwirrungskreise ) als Polygone mit der gleichen Anzahl von Seiten, wie die Apertur Klingen aufweist. Wenn das unscharfe Licht kreisförmig ist, kann gefolgert werden, dass die Blende entweder rund ist oder das Bild "weit offen" aufgenommen wurde (wobei die Klingen in die Seiten der Linse eingelassen sind, wodurch die Innenkante des Objektivtubus effektiv wirken kann werde die Iris).
Die Form der Irisöffnung steht in direktem Zusammenhang mit dem Auftreten der unscharfen unscharfen Bereiche in einem Bild namens Bokeh . Eine rundere Öffnung erzeugt weichere und natürlichere unscharfe Bereiche.
Einige Objektive verwenden speziell geformte Membranen, um bestimmte Effekte zu erzielen. Dies schließt die Diffusionsscheiben oder Sieböffnung des Rodenstock-Tiefenbildner Imagon , Fuji und Sima weiche Fokus Linsen, der Sektor Apertur von Seibold des Dreamagon oder der kreisförmige Apodisationsfilter in der Minolta / Sony Glätten Trans Fokus oder Fujifilm APD - Linsen.
Einige moderne automatische Point-and-Shoot-Kameras haben überhaupt keine Blende und simulieren Blendenänderungen mithilfe eines automatischen ND-Filters . Im Gegensatz zu einem echten Diaphragma hat dies keinen Einfluss auf die Schärfentiefe . Eine echte Membran , wenn mehr geschlossen wird , die Schärfentiefe bewirken Zunahme (dh Ursache der Hintergrund und das Subjekt sowohl mehr im Fokus befindlichen zugleich erscheinen) , und wenn die Membran wieder auf die Schärfentiefe geöffnet wird abnehmen (dh Hintergrund und Vordergrund teilen sich immer weniger die gleiche Brennebene).
Geschichte
In seiner Arbeit La Pratica della Perspettiva aus dem Jahr 1567 beschrieb der venezianische Adlige Daniele Barbaro (1514–1570) die Verwendung einer Camera Obscura mit einem bikonvexen Objektiv als Zeichenhilfe und weist darauf hin, dass das Bild lebendiger ist, wenn das Objektiv so weit bedeckt ist, dass es ein Bild hinterlässt Umfang in der Mitte.
Im Jahr 1762 sagt Leonhard Euler in Bezug auf Teleskope: "Es ist ebenfalls notwendig, das Innere des Rohrs mit einer oder mehreren Membranen auszustatten, die mit einer kleinen kreisförmigen Öffnung perforiert sind, um jegliches Fremdlicht besser auszuschließen."
Im Jahr 1867 unterscheidet Dr. Désiré van Monckhoven in einem der frühesten Bücher über fotografische Optik zwischen Anschlägen und Membranen in der Fotografie, jedoch nicht in der Optik.
- "Lassen Sie uns sehen, was passiert, wenn der Anschlag in einem angemessenen Abstand von der Linse entfernt wird. In diesem Fall wird der Anschlag zu einer Blende.
- * In der Optik sind Anschlag und Blende Synonyme. Aber in der fotografischen Optik sind sie nur durch eine unglückliche Sprachverwirrung so. Der Anschlag reduziert das Objektiv auf seine zentrale Blende; Im Gegensatz dazu lässt die Blende alle Segmente der Linse wirken, jedoch nur auf die verschiedenen Strahlungspunkte, die symmetrisch und konzentrisch in Bezug auf die Achse der Linse oder des Linsensystems (dessen Achse die Achse ist) angeordnet sind. außerdem in jedem Fall üblich). "
Diese Unterscheidung wurde im Wall's Dictionary of Photography von 1889 beibehalten (siehe Abbildung), verschwand jedoch, nachdem Ernst Abbes Theorie der Stopps diese Konzepte vereinheitlicht hatte.
Laut Rudolf Kingslake ist der Erfinder der Irisblende unbekannt. Andere schreiben Joseph Nicéphore Niépce dieses Gerät um 1820 zu. Herr JH Brown, ein Mitglied der Royal Microscopical Society , scheint 1867 ein beliebtes verbessertes Iris-Diaphragma erfunden zu haben.
Kingslake hat eine genauere Vorgeschichte für einige andere Membrantypen, wie zum Beispiel das einstellbare Cat-Eye- Diaphragma von M. Noton aus zwei verschiebbaren Quadraten im Jahr 1856 und die Waterhouse-Stopps von John Waterhouse im Jahr 1858.
Das Hamburger Observatorium -Gergedorf hatte einen großen Refraktor mit einer Öffnung von 60 cm von Reposold und Steinheil (Linsen). Ein einzigartiges Merkmal von Hamburg Great Refractor ist die Irisblende, mit der die Blende von 5 bis 60 cm eingestellt werden kann. Dieses Teleskop wurde in den frühen 1910er Jahren aktiviert.