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Objektiv (Optik)

optisches System
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Ein Objektiv ist ein sammelndes optisches System, das eine reelle optische Abbildung eines Objektes erzeugt. Sowohl Linsen als auch spiegelnde Flächen können Bestandteile eines Objektivs sein. Genau wie das Objekt ist das erzeugte Bild dreidimensional. Objekte, die sehr weit entfernt sind, also scheinbar im Unendlichen liegen, (z.B. Sterne und andere Objekte am Himmel) werden in einer Ebene, der Bildebene, abgebildet.

Nikon 18-70 mm-Objektiv
Nikon 50 mm-Objektiv mit maximal geöffneter Blende
Kamera mit Objektiv
Vivitar-Vergrößerungsobjektiv VHE 50 mm/1:3,5

Die Größe des Bildes hängt von der Brennweite der Linse ab. Je größer diese, desto größer ist auch das Bild. Um die Kamera für Linsen verschiedener Brennweite benutzen zu können, war sie mit einem Auszug (Balgen) versehen, der es gestattete, sie zu verlängern bzw. zu verkürzen; das Balgenprinzip wird auch heute noch in der Großbild- und Makrofotografie genutzt.

Systematik

Man unterscheidet Objektive primär aufgrund ihrer Brennweite; dabei wird unterschieden zwischen

Die oben genannten Kategorien gelten für Festbrennweiten-Objektive; sehr populär sind in der Amateurfotografie heutzutage mittlerweile Zoomobjektive, die die Veränderung der Brennweite erlauben und je nach Brennweiten-Bereichen auch mehrere der genannten Kategorien abdecken können. Zoomobjektive werden auch nach ihrem relativen Brennweitenbereich kategorisiert und sind umso schwerer und aufwendiger, je lichtstärker sie sind und ein je größeres Verhältnis zwischen längster und kürzester Brennweite sie abdecken.

Weiteres wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist die Anfangsöffnung, oder anders ausgedrückt: wie lichtstark ein Objektiv ist.

Außerdem können Objektive nach verschiedenen konstruktiven Merkmalen unterschieden werden, z.B.

Grundkonstruktionen

Verwendung

Ein Projektor benutzt ein Objektiv, um ein stehendes oder bewegtes Bild vergrößert auf eine Wand zu projizieren.

In einem Mikroskop oder einem Teleskop betrachtet man das durch das Objektiv erzeugte Bild sehr kleiner oder weit entfernter Objekte durch ein Okular, ein weiteres Linsensystem. Beim Mikroskop liegt dabei die Bildebene näher beim Objektiv, und das Objektiv hat verglichen mit dem Okular eine kurze Brennweite. Beim Teleskop liegt die Bildebene näher am Okular, und das Objektiv hat die größere Brennweite.

In der Fotografie oder Videotechnik ist das Objektiv Teil eines Fotoapparates beziehungsweise einer Videokamera. Es erzeugt ein reelles Bild in der Bildebene, wo sich der lichtempfindliche Film oder ein elektronischer Sensor befindet. Man unterscheidet anhand der Brennweite zwischen Weitwinkelobjektiven, Normalobjektiven und Teleobjektiven. Lässt sich die Brennweite des Objektivs ändern, spricht man von einem Zoomobjektiv, sonst von einer Festbrennweite. Spezialobjektive sind das Fischauge (Fisheye) und TS-Objektive.

Geschichte und Entwicklung

Zu dem Fortschritt der Fotografie in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts haben die zahlreichen Vervollkommnungen der Objektive beigetragen. Früher benutzte man einfache achromatische Linsen, welche zur Erzielung scharfer Bilder stark "abgeblendet" werden mussten. Infolgedessen gaben sie sehr lichtschwache Bilder, die eine lange Expositionszeit nötig machten.

Ein großer Fortschritt war die Erfindung des Porträtobjektivs von Josef Petzval, einem lichtstarken Objektiv, das aus zwei Doppellinsensystemen besteht, bedeutend hellere Bilder lieferte als vorherige und damit die Aufnahme von Porträten in kurzer Expositionszeit ermöglichte. Zur Aufnahme von Landschaften, Architekturen etc. ist weniger Lichtstärke, aber ein großer Gesichtswinkel notwendig.

Die gewöhnlichen Landschaftsobjekte umfassen nur einen Winkel von 30° bis 45°, der meist zu klein ist. Man benutzte dazu früher ausschließlich einfache Linsen, später aber die Tripletobjektive, etwa ab den 1860er Jahren dann die von Steinheil eingeführten Aplanate. Das Tripletobjektive ist ein Objektiv, das insgesamt drei Linsen besitzt. Zu diesem System gehören auch die Euriskope, das Rapid Rectilinear u.a.

Diese geben bei einem Gesichtsfeld von ca. 60° eine hinreichende Lichtstärke, um in heiterem Sommerwetter selbst Momentaufnahmen zu gestatten. Ist ein noch größeres Gesichtsfeld als 60° nötig, so nimmt man Weitwinkellinsen, wie Buschs Pantoskop, Dallmeyers Wide angle lens, Steinheils Weitwinkelaplanat, Voigtländers Weitwinkeleuriskop, die ein Gesichtsfeld von 75 bis 100° besitzen.

Im Jahre 1860 konstruierte Thomas Sutton eine symmetrische Tripletlinse; das Objektiv bestand dabei aus zwei Konvexlinsen, deren vordere um etwa ein Drittel kleiner war als die Hinterlinse, sowie einer weiteren Einzellinse als konkaver Meniskus.

Steinheils Periskopobjektiv von 1865 ist ein verzeichnungsarmes Objektiv mit großem Bildwinkel, das erste Weitwinkelobjektiv im heutigen Verständnis.

Ludwig Seidel untersuchte in München die Abbildungsfehler der Linsen und veröffentlichte 1866 ein Formelsystem, das die Objektivkonstruktion erleichterte.

Hugo Adolf Steinheil konstruierte 1881 das erste Universalobjektiv.

Abbe und Otto Schott begannen ab 1880 mit der Berechnung neuer Glassorten; sie gründeten 1882 zusammen mit Zeiss eine Glasschmelzerei in Jena. Mit Hilfe der neuen Gläser gelang es nach 1886 dem Mitarbeiter Paul Rudolph, ein Doppelobjektiv zu konstruieren, bei dem der Fehler des Astigmatismus erstmals korrigiert war.

Der Astigmatismus kann auch durch Verwendung asphärischer Linsen korrigiert werden, die aber in der Herstellung viel komplizierter sind als sphärische Linsen.

Literatur

  • H. E. Fincke: Das Objektiv deiner Kamera (2. neubearb. Aufl.). Halle: Fotokino-Verlag 1963
  • Johannes Flügge: Das photographische Objektiv (Die wissenschaftliche und angewandte Photographie, hrsg. v. Kurt Michel, Band 1). Wien: Springer-Verlag 1955


Objektivhersteller

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