Clona (optika)
V optice jsou membrány zařízení, která omezují průřez svazků paprsků . V závislosti na efektu a designu se panely nazývají odlišně.
druh
Označení podle účinku
V závislosti na účinku lze rozlišit tři čisté formy panelů:
Zastavení clony
Čistá clona clony má jednotný účinek na jas obrazu omezením šířky otvoru (otvoru) optického zařízení. Nemá to vliv na velikost části obrázku. K tomu musí být navrženo tak, aby všechny paprsky obsahovaly stejný radiační tok ve vztahu k radiační síle objektu . Je tedy třeba umístěna v hlavní rovině jako optického obrazu . Vzhledem k tomu, že hlavní úroveň je často umístěna uvnitř optických prvků, je přivedena co nejblíže hlavní úrovni ve vhodných optických zařízeních.
U zařízení s pouze jednou zobrazovací komponentou (například čočkou nebo hlavním zrcadlem ) je proto clonový doraz obvykle uspořádán v blízkosti této součásti nebo je implementován hranou čočky nebo zrcadla. V oku působí clona jako zarážka clony. V případě složitějších zařízení, jako jsou opticky korigované objektivy fotoaparátu , může být clonová clona také uspořádána na straně objektu, na straně obrazu nebo mezi zobrazovacími prvky.
Obrazy clonové clony se nazývají vstupní zornice na straně objektu a výstupní zornice na straně obrazu . S telecentrickými objektivy mohou být nekonečné.
V praxi téměř jakékoli vymezení paprsku clonovou zarážkou znamená, že paprsek, který prochází zarážkovým průřezem pod jiným úhlem, je seříznut v jiném poměru. To vede ke ztmavnutí obrazu u okraje, který přesahuje okrajové světelné kapky popsané podle Cos 4 zákona a vede k vinětaci . Z toho také vyplývá poloha zarážky clony, variabilní boční zvětšení , takže obraz po okraje zaznamenaného snímku je.
Polní zastávka
Pole membrána omezuje pouze na část obrazu bez ovlivnění jasu obrazu.
Je umístěn v obrazové rovině (např. Senzorový čip digitálního fotoaparátu ), objektové rovině (např. Snímkový rámeček v diaprojektoru ) nebo v mezilehlé obrazové rovině (např. V mikroskopu ). V praxi se obvykle pole nezastaví přesně vedle objektu nebo obrázku, takže hrana není nikdy příliš ostře ohraničena.
Obrazy clony pole se nazývají vstupní šrafy (strana objektu) a výstupní šrafy (strana obrazu).
Zarážka pole v dráze osvětlovacího paprsku se také nazývá zarážka světelného pole . Omezuje osvětlenou oblast na pozorovaném objektu. U klasického osvětlení Köhler pomocí mikroskopu je obvykle navrženo jako nastavitelná clona clony . V konfokální technologii je clona světelného pole tak malá, že světelné pole je určeno pouze mezní hodnotou rozlišení mikroskopu související s difrakcí. V membráně Kreutz je použita membrána se srpkovitým otvorem.
Sluneční clona
Sluneční clona objektivu je uspořádána mimo dráhu paprsku a neovlivňuje ani jas obrazu, ani velikost obrazové části.
Označení podle návrhu
Kromě označení podle typu efektu panelu se panely také liší z hlediska jejich designu. Kromě relativně jednoduchých dírkových a sítových membrán jsou rozšířené i duhovky a štěrbiny . Kromě toho existují také přední panely, známé také jako posuvné panely, zásuvné panely nebo panely vodních domů, ve kterých je panel zasunut / zasunut do čočky štěrbinou.
Irisová clona, princip činnosti
Clona v různých nastaveních otevírání
dále clona duhovky
Štěrbinová membrána nastavitelná ve dvou směrech : většinou se používá jako polní membrána (například na hranolovém spektrometru )
použití
.gif)
Fotografické clony jsou často konstruovány jako clony clony ; jsou to nastavitelné clonové clony pro ovládání jasu a nepřímo hloubky ostrosti obrazu. Bajonet objektivu funguje jako zarážka pevné clony. Protože však často odráží rozptýlené světlo, je před nebo za ním také připevněn prsten s pevnou clonou.
Při zvětšování negativů (zpracování fotografií na filmu nebo desce) se na exponovaný fotografický papír umístí obdélníkový zaklapávací rámeček ze čtyř tenkých plechových pásů, z nichž dva jsou obvykle nastavitelné. To znamená, že papír je na kazetu přitlačen do značné míry naplocho (dobré pro ostrost obrazu a bez zkreslení), obrazová část je ostře definována a na papíru je vytvořen neexponovaný bílý okraj. Kontaktní kopie větších skleněných negativů se často vyrábějí v dřevěné krabici s pevným rámem. Dokonce i kryt kamery s vodítkem filmu, většinou vyrobeným z litého hliníku nebo plastu, vytváří obdélníkový okraj exponované oblasti na filmu. Speciální vlastnosti obrysu - rozměry, zaoblení rohů, stín vlákna - poskytují výzkumníkům informace o typu použité kamery nebo dokonce její kopii. U některých filmů tiskne výrobce nejen záporná čísla, ale také oddělovače (nebo rámečky) mezi rámečky. Posuvné držáky tvoří optický rámeček kolem diapozitivu, který je obvykle o něco menší než standardní formát (např. Malý snímek 24 × 36 mm).
Panely s výrazným obrysem naznačují zvláštní perspektivu diváka ve statických nebo pohyblivých obrazech. Klasická perspektiva klíčové dírky s membránou z kruhu a spojeným lichoběžníkem, která se směrem dole mírně rozšiřuje, pro nepozorovaný výhled dveřmi. Čtyři čtverce na krátkou vzdálenost naznačují pohled skrz zamřížované vězeňské okno, mnoho čtverců přes ventilační nebo přívodní mřížku.
Malé, často žlutě zbarvené poklopy na zadní straně fotoaparátu s rolovacím filmem nabízejí pohled na čísla obrázků vytištěná na papírovém pásu a informace o transportu filmu a zabraňují dopadu světla na stranu filmu. Některé fotoaparáty o průměru 35 mm umožňují tento typ nahlédnutí do označení kazety s filmem, aby bylo možné odečíst typ filmu.
Štěrbinové membrány obvykle omezují dráhu paprsku jako membrány pole pouze v jednom směru. Ve spektrometrech a souvisejících optických zařízeních se jim říká optické štěrbiny ; jsou obvykle nastavitelné jak v šířce (řádově 1 mm, pokud jde o viditelný spektrální rozsah ), tak v jejich výšce (řádově 20 mm). Slouží na vstupní straně jako sekundární světelné zdroje dobře definované a snadno použitelné formy, na výstupní straně například jako monochromátory jako selekční prostředek pro určité vlnové délky (rozsahy) a zase jako sekundární světelné zdroje. Šířka mezery je obvykle volena tak velká, že difrakční efekty zůstávají zanedbatelné.
V oftalmologii se jako clona clony pro diferenciální diagnostické posouzení snížení ostrosti zraku používá nenastavitelná dírková clona (tzv. Stenopean gap ) . ORL lékař může vidět skrze membránu šikmé svítící zrcátka v krku, nosu nebo do ucha.
Clona
Čím větší je clona clony, tím větší může být takzvaná clona . Je to sinusová hodnota poloviny úhlu kužele α paprsku vycházejícího z bodu objektu. Zda je clona clony vyplněna, závisí na tom, zda je bod objektu osvětlen pod velkým úhlem. Takzvaná numerická clona je .
Příbuzným termínem je relativní clona (nebo poměr clony ). Průměr clonové clony souvisí s ohniskovou vzdáleností zobrazovacího systému. Příklad: fotografický objektiv s relativní clonou 1: 2 je jasnější než ten s objektivem 1: 3,5.
Žák a líhnutí
Kromě objektivních clon se v geometrické optice používají výrazy zornice a poklop . Každá clona a každá clona pole je zpočátku zornicí nebo poklopem. Každý obrázek je dalším žákem nebo poklopem, takže existuje jeden vstupní a jeden výstupní žák nebo poklop. Pokud je clona objektivu umístěna před zobrazovacím systémem (např. Čočkou) ve směru zobrazování, jedná se o vstupní zornici nebo poklop. Váš obraz generovaný zobrazovacím zařízením (většinou na druhé straně) je pak výstupní zornicí nebo poklopem. Pokud je pořadí obráceno, je přiřazení obráceno.
Viz také
literatura
- Gerhard Wanner: Mikroskopicko-botanická stáž. Georg Thieme Verlag, 2004, ISBN 978-3-13-440312-1 , s. 11 ( kniha Google online ).
webové odkazy
- Polní clona. Citováno 10. ledna 2010 .
Individuální důkazy
- ^ Dietrich Kühlke: Optika. Základy a aplikace. 3. přepracované a rozšířené vydání. Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2011, ISBN 978-3-8171-1878-6 , s. 83.
- ↑ Heinz Haferkorn: Optika. Fyzikálně-technické základy a aplikace. 3. přepracované a rozšířené vydání. Barth, Leipzig et al. 1994, ISBN 3-335-00363-2 , s. 277.
- ^ Dietrich Kühlke: Optika. Základy a aplikace. 3. přepracované a rozšířené vydání. Harri Deutsch, Frankfurt nad Mohanem 2011, ISBN 978-3-8171-1878-6 , s. 88.
- ↑ Vysvětlení pro žáky viz Dietrich Kühlke: Optik. Základy a aplikace. 3. přepracované a rozšířené vydání. Harri Deutsch, Frankfurt nad Mohanem 2011, ISBN 978-3-8171-1878-6 , s. 85.