Glossar

Von A wie Abbildungsfehler bis Z wie Zoom-Objektiv: Unser Glossar informiert Sie über die wichtigsten Fachbegriffe aus Optik und Fotografie.

A

Abbildungsfehler
Bei einer optischen Abbildung werden Objektpunkte durch ein optisches System in der zugeordneten Bildebene wieder vereinigt. Aus physikalischen Gründen gelingt dies mehr oder weniger exakt. Man kennt daher verschiedene Abbildungsfehler: man unterscheidet die monochromatischen Aberrationen Öffnungsfehler, Koma, Astigmatismus, Verzeichnung sowie die chromatischen Aberrationen Farbquerfehler und Farblängsfehler. Der Erfolg eines optimalen Optikdesigns besteht nun darin, mittels Variation optischer Glasarten und geometrischer Parameter ( Radien, Linsendicken, Linsenabstände,… ) ein Objektiv zu entwickeln, das möglichst geringe Abbildungsfehlern aufweist als Basis für brillante Fotos.
Asphäre
Asphärische Linsenflächen sind optische Oberflächen, die eine mathematisch definierte rotationssymmetrische Abweichung von der sonst üblichen Kugelform aufweisen. Sie helfen u. a., optische Abbildungsfehler so weit zu korrigieren, wie es mit Kugelflächen nicht oder nur mit einer größeren Anzahl Linsen möglich wäre.
Astigmatismus
Bei der Abbildung eines schräg auf das Objektiv auftreffenden Lichtbündels entstehen zwei unterschiedliche Brennpunkte. Der eine liegt in einer senkrecht ( meridional ) durch das Lichtbündel gedachten Schnittebene, der andere in einer waagerecht ( sagittal ) durch das Lichtbündel gedachten Schnittebene. Dies hat zur Folge, dass kein exakter Bildpunkt entsteht. Diese Punktlosigkeit, Astigmatismus genannt, bewirkt, dass Objektdetails nicht gleichzeitig scharf erscheinen.
Auflösung, Auflösungsvermögen
Die Fähigkeit einer abbildenden Optik, zwei dicht benachbarte Objektpunkte als deutlich erkennbare Details wiederzugeben. Man versteht darunter allgemein den Winkelabstand, den zwei Objektpunkte - vom abbildenden optischen System aus betrachtet - mindestens besitzen müssen, um in der Bildebene noch als getrennte Punkte erkannt zu werden.
Aperturblende
Siehe Blende.

B

Bildfeldwölbung
Punkte einer ebenen Objektfläche werden scharf, aber gewölbt in der Bildebene abgebildet. Diese Bildfeldwölbung bewirkt bei unkorrigierten Systemen, dass ein z. B. auf einer Mattscheibe scharf einzustellendes Objekt von der Bildmitte zum Rand hin zunehmende Unschärfe zeigt.
Brennweite
Die wichtigste Kenngröße eines Objektivs, die Brennweite, wird berechnet aus den optischen Systemdaten wie Glasart, Linsenradien, Linsendicken und den Abständen der Linsen zueinander. Sie ist definiert als die Strecke von der bildseitigen Hauptebene bis zum bildseitigen Brennpunkt für achsnahe Strahlen. Die Brennweite bestimmt maßgeblich den Bildwinkel, d. h. den auf dem Film bzw. Sensor abgebildeten Motivausschnitt.
Blende
In Fotoobjektiven wird meist die Irisblende eingesetzt. Sie dient zur kontinuierlichen Veränderung der Blendenöffnung und besteht aus mehreren sichelförmigen Lamellen. Mit ihr wird die ins Objektiv einfallende Lichtstärke geregelt. Außerdem beeinflusst sie maßgeblich die Schärfentiefe einer Aufnahme. Als Maßzahl dient die Blendenzahl. Eine niedrige Blendenzahl ( z. B. 1,4 ) bedeutet eine große Öffnung der Irisblende und geringe Schärfentiefe, eine hohe Blendenzahl ( z. B. 22 ) eine kleine Öffnung und große Schärfentiefe.
Blendenzahl
Das Verhältnis von Objektivbrennweite zur Eintrittspupille. Die Eintrittspupille ist derjenige Durchmesser der Irisblende, den man beim Blick auf die Frontlinse des Objektivs erkennen kann. Auf festbrennweitigen Objektiven wird die Blendenzahl in Verbindung mit der Brennweite angegeben, beispielsweise Digitar 2,8 / 28 mm - Digitar ist der Objektivname, 2,8 bedeutet größte Blendenzahl, 28 mm kennzeichnet die Brennweite. Bei Zoom Objektiven variiert oft die Blendenzahl mit dem Brennweitenbereich, wie beispielhaft beim Variogon 3,5-4,8 / 35-350 mm.
Bildsensor
Ein elektronisches, lichtempfindliches Bauteil, das in Millionen lichtempfindlicher Pixel aufgeteilt ist und als Bildempfänger in Digitalkameras eingesetzt wird. Dieser photoelektronische Bildsensor wandelt vom Objektiv eingefangenes Licht in mehr oder weniger große Ladungsmengen je Pixel um, die von der Kameraelektronik aufbereitet und von der Kamerasoftware in Bildinformationen weiterverarbeitet werden. Die bekanntesten technischen Ausführungen sind die CCD- und CMOS-Sensoren.

C

Chromatische Aberration
Die Bezeichnung chromatischer Aberration umfasst alle farbabhängigen Abbildungsfehler, die aufgrund der Dispersionseigenschaft der optischen Gläser entstehen, siehe auch Farblängsfehler und Farbquerfehler.

D

Dünne Schichten, reflexmindernde Schichten
Siehe Vergütung.
Dispersion
Die Dispersion optischer Werkstoffe ( Glas, Kunststoff ) ist die Eigenschaft, das Licht in seine Spektralfarben aufzuspalten, man spricht von der Lichtbrechung. Physikalisch bedeutet Dispersion die Abhängigkeit des Brechwertes von der Lichtwellenlänge. Ein anschauliches Beispiel für die Dispersion ist die Zerlegung des Sonnenlichtes in seine “Regenbogenfarben” mit Hilfe eines Prismas. Rotes Licht wird dabei weniger umgelenkt als blaues. Es gibt optische Werkstoffe, die das Licht mehr oder weniger weit auffächern. Durch gezielte Glaskombinationen versucht man im optischen Desinprozess, die chromatischen Farbfehler zu minimieren, siehe auch ED-Glas.

E

ED-Glas
Optische Gläser mit geringer Dispersion, das heißt geringer Abhängigkeit der Brechzahl des Glases von der Wellenlänge des Lichts. Sie werden hauptsächlich in bestimmten Objektivlinsen eingesetzt mit dem Ziel, die chromatische Aberration des gesamten Objektivs gezielt zu reduzieren.

F

Farbfehler
Siehe chromatische Aberration
Farbquerfehler
Dispersionsbedingt werden unterschiedlich große Farbbilder eines Objektes in der Bildebene dargestellt.
Farblängsfehler
Wegen der Dispersion werden Objekte in verschiedenen Farben in unterschiedlichen Abständen abgebildet.
Farbsaum
Ein nicht auskorrigierter Farbquerfehler ist die Ursache für Farbsäume an nicht radial verlaufenden kontrastreichen Kanten.

G

Gegenlichtaufnahme
Steht die Lichtquelle hinter dem Motiv, z. B. die Sonne im Hintergrund einer Landschaftsaufnahme oder das Flutlicht in einem Popkonzert hinter dem Publikum, kann es zu störenden Bildeffekten kommen: Kontraste werden abgeschwächt, Blendenbilder entstehen, Fehlbelichtung durch die automatische Belichtungsmessung, etc.. Wie im Falle des Streulichts hilft auch hier eine exzellente Vergütung der Linsen.

K

Koma
Die Koma, auch Asymmetriefehler genannt, entsteht bei seitlich der optischen Achse liegenden Objektpunkte, die als weit geöffnetes Bündel in das Objektiv eintreten. Anstelle eines scharfen Bildpunktes entsteht ein schweifähnliches Gebilde in der Auffangebene.
Kontrast
Die Helligkeitsdifferenz zwischen zwei unterschiedlich hellen Fläche, bezogen auf die Helligkeit einer dieser Flächen. In der Modulationsübertragungsfunktion ( MTF ) wird der Kontrast in Abhängigkeit zur Auflösung in Verbindung gesetzt. Die MTF ist ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung der optischen Abbildungsqualität eines Objektivs.
Kontrastübertragungsfunktion
Siehe MTF.

M

Multicoating
Siehe Vergütung.
MTF, Modulationsübertragungsfunktion
Quantitative Beschreibung der Abbildungsleistung eines Objektivs unter Berücksichtigung aller Abbildungsfehler. Man bildet zur Ermittlung dieser Funktion mit dem Objektiv immer feiner werdende Schwarz-Weiß-Linienpaaren mit bekanntem Kontrast ab und misst dann die Veränderung des Kontrastes im Bild selbst. Das Verhältnis von Bild- zum Objektkontrast ergibt den Modulationsfaktor zur jeweiligen Linienfrequenz. Der Modulationsfaktor über die Linienanzahl aufgetragen wird als Modulationsübertragungsfunktion ( MTF ) bezeichnet, gleichbedeutend mit Kontrastübertragungsfunktion.

N

Natürlicher Helligkeitsabfall
Siehe Randlichtabfall

O

Öffnungsfehler
Treffen aus dem Unendlichen kommende achsenparalle Strahlen das Objektiv in unterschiedlichen Höhen, kreuzen sie sich an unterschiedlichen Stellen mit der optischen Achse. Die Folge ist eine rotationssymmetrische Zerstreuungsfigur um den paraxialen Bildpunkt.

R

Randlichtabfall
Der Randlichtabfall, auch bekannt unter der Bezeichnung “natürlicher Helligkeitsabfall”, ist besonders bei Weitwinkelaufnahmen zu beobachten. Im Gegensatz zur mechanischen Vignettierung vermindert sich physikalisch bedingt die Beleuchtungsstärke sehr schräg einfallender Lichtstrahlen auf der Bildebene. Die Bildecken erscheinen merklich dunkler als die Bildmitte.

S

Schärfe
Ein Beurteilungskriterium für Detailtreue einer Abbildung. Neben der physikalisch anschaulichen Anzahl aufgelöster Schwarz-Weiß-Linienpaare oder durch die Kantenschärfe bei Kontrastübergängen ist auch der subjektive Schärfeeindruck, bestimmt durch verschiedenste Einflussfaktoren ( Aufnahmebedingungen, Motiv, Aufnahmetechnik, etc. ), von Bedeutung.
Streulicht
Diffuses Licht innerhalb eines Objektivs oder Kameragehäuses, das durch Reflexionen verschiedensten Ursprungs entsteht. Bilder werden dadurch heller und verwaschen, der Bildkontrast sinkt. Abhilfe bieten u. a. matt schwarz lackierte Objektivkomponenten im Strahlengang des Objektivs sowie optimal ausgelegte Vergütungsschichten.
Sensor
Siehe Bildsensor.
Symmetrie
Die Forderung nach rotationssymmetrischer Bildqualität bedeutet, dass die Bildqualität in allen vier Bildecken den geforderten Qualitätskriterien genügt. Störungen können z. B. entstehen durch eine schräg montierte Linse innerhalb des Objektivs oder eine schiefe Lage des Bildsensors.

T

Transmission
Durchgang von Licht durch optisches Glas. Je nach Glastyp wird das durchdringende Licht in seiner spektralen Zusammensetzung mehr oder weniger beeinflusst. UV-sperrendes optisches Glas sperrt z. B. den UV-Anteil der Strahlung und lässt alle anderen Anteile unbeeinflusst passieren.

V

Verzeichnung
Geometrischer Abbildungsfehler, bei dem unterschiedliche Bildwinkel unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe besitzen. Man unterscheidet tonnenförmige und kissenförmiqe Verzeichnung, je nachdem, ob die Vergrößerung zu den Bildfeldrändern abnimmt oder zunimmt.
Vergütung
Antireflexbeschichtung auf optischen Oberflächen, die überwiegend aus mehreren dielektrischen Schichten aufgebaut sind mit niedrig- und hochbrechenden Substrateigenschaften. Sie sind auch unter dem Begriff Multicoating-Schichten ( MC ) geläufig. Die physikalische Wirkungsweise basiert auf dem Interferenzeffekt, der die Reflexion herab bzw. vollständig beseitigt. Durch geschickte Variation der Schichtdicken und der Anzahl der Schichten lässt sich die Wirkung gezielt beeinflussen. Aufgedampft werden die Vergütungsschichten in Hochvakuum-Öfen.
Vignettierung
Mechanisch bedingter Helligkeitsabfall in den Bildecken. Im Gegensatz zum Randlichtabfall wird die Vignettierung hervorgerufen durch Fassungsränder des Objektivs.
Variogon Objektiv
Der Name Variogon steht als Markenname der Firma “Jos. Schneider Optische Werke GmbH” für Zoom Objektive mit definierten Qualitätskriterien für optimale Abbildungsleistungen. Die traditionsbewusste Marke ist seit Jahrzehnten weltweit etabliert. Bereits Mitte der 50er Jahre wurden Variogone für Schmalfilmkameras entwickelt und produziert. Aufgrund ihrer Präzision und Leistungsfähigkeit fanden die Vario-Objektive konsequenterweise ihren Einsatz in weiteren Anwendungsfeldern: Fernseh- und Überwachungskameras, Klein- und Mittelformatsektor, Vergrößerungsgeräte, Stehbild-Projektion, OEM-Anwendungen bis hin zu modernen Digitalkameras.

Z

Zoom Objektiv
Objektiv mit kontinuierlich veränderbarer Brennweite, kurz Zoom genannt, auch bekannt unter dem Begriff Vario Objektiv. Beim Durchfahren des Brennweitenbereichs bleibt die Schärfe des Bildes erhalten. Die Brennweitenvariation wird erreicht durch präzises Verschieben von Linsengruppen zueinander. Damit die optische Bildqualität über den gesamten Brennweitenbereich gewährleistet bleibt, werden oft besondere Gläser ( ED-Glas ) als auch Asphären eingesetzt.