Grundlagen der Optik 11

Grundlagen der Optik in der Fotografie
Ziele:
• Du erwirbst Grundkenntnisse über das Zustandekommen von scharfen Bildern
in der Fotografie.
• Du verstehst die Gestaltungsmöglichkeiten der Fotokamera.
Aufträge:
Führe die Experimente durch und halte deine qualitativen Folgerungen schriftlich fest,
indem du die Lücken ergänzt oder die richtige Aussage unterstreichst.
1. Eine Kerze erzeugt in einem bestimmten Abstand ein umgekehrtes scharfes Bild auf der Netzhaut (oder
auf dem matten Pergament). Weiter vorn oder hinten ist das Bild auf der Netzhaut unscharf.
Wie ist das Bild? Ergänze: Das Bild ist aufrecht / Kopf stehend, seitengleich / seitenverkehrt
2. Hinter einer Linse kann man mit einem Papier ebenso ein umgekehrtes scharfes Bild einer Kerze
(Gegenstand) zeigen. Ergänze:
Je näher der Gegenstand (Kerze) der Linse gerückt wird, desto näher / entfernter und kleiner / grösser
erscheint hinter der Linse das scharfe Bild der Kerze.
3. Unser Auge ist durchaus mit einer Fotokamera vergleichbar! Ordne zu.
Chip
Pixel
Gehäuse / Film / Silbersalzkristalle / Linse / Blende / schwarze Innenauskleidung
Iris / Linse und Hornhaut / Netzhaut / Pigmentschicht / Sehsinneszellen / weisse Augenhaut
4. Die Bildpunkte einer Kerze lassen sich sogar durch das Loch eines Kartons auf einem Papier abbilden:
Dies entspricht der ersten Fotokamera, der „Camera obscura“.
Ändere die Lochgrösse und studiere das Bild am Schirm stets. Ergänze:
Je grösser das Loch, desto heller / dunkler der Lichtschein, desto schärfer / verschwommener das
Kerzenbild.
5. Welchen Einfluss hat die Öffnung der Blende bei Linsen?
Erzeuge auf einem Blatt Papier das scharfe Bild der Umgebung durch die Storen.
a) Schliesse und öffne nun die Blende hinter der Linse mehrfach. Welchen Einfluss hat das Schliessen der
Blende auf Helligkeit und Schärfe? Ergänze:
Das Bild gewinnt / verliert an Helligkeit. Die Bildschärfe bleibt erhalten / wird verändert.
b) Betätige den Blendenring (mit Beschriftung) am Objektiv einer Spiegelreflexkamera. Schaue durchs
Objektiv und beobachte die Änderung der Öffnung. Bledenöffnungen (Zahl = Anteil Fläche):
1/2.8
1/5.6
1/32
6. Die Belichtungszeit:
Sie kann zw. mehreren Sekunden für Langzeitbelichtung (mit Stativ) und 1/1000 s variieren.
Kurze Belichtung wird für das Einfrieren von Bewegungen gewählt.
Lasse dir am Verschluss verschiedene Belichtungszeiten demonstrieren.
Häufig ist die Belichtungszeit von ca. 1/60 Sekunde oder 1/100 s.
Für Blitzaufnahmen erfolgt auch genau diese Belichtungszeit.
Belichtungszeit und Blendenöffnung werden gezielt kombiniert.
Es gibt für jede Aufnahme viele mögliche solche Paare.
Wenn man aber eine Bewegung einfrieren will, muss die Belichtungszeit kurz sein,
demnach die Blendenöffnung gross/klein.
Um Bewegungen verfliessen zu lassen oder um Schärfe im ganzen Bild zu haben, ist die Blendenöffnung
klein, demnach die Belichtungszeit eher lang/kurz.
7. Wie kann man Zoomen?
Wir können diese Frage ergründen, indem wir verschiedene Linsen vergleichen.
Benutze Linse B (f = 10 cm), ziele auf die Storen und erzeuge auf dem Schirm ein scharfes Bild der Umgebung; schiebe dazu den Schirm nahe an die Linse. Merke dir den Bildausschnitt wie die Distanz zur Linse.
Benutze nun ebenso Linse C, anschliessend Linse D. Sie haben eine geringere Brechkraft.
f = 20 cm
f = 52 cm
Ergänze: Je kleiner die Brechkraft einer Linse, desto näher / entfernter entsteht ein engerer / weiterer
Bildausschnitt der Umgebung.
Die Brechkraft wird als Brennweite angegeben. (grob formuliert)
Damit ist gemeint, in welchem Abstand zur Linse diese parallele Lichtstrahlen bündelt.
Siehe dazu die Laserstrahlen an der Wandtafel zur Demonstration.
Ergänze: Je kürzer die Brennweite einer Linse, desto stärker / schwächer bündelt sie Lichtstrahlen.
Brennweite: 50 mm
Brennweite: 100 mm
Brennweite: 200 mm
Ermittle den Zoomfaktor deiner Kamera:
Lies an einer Kamera den Brennweitenbereich ab, z. B. 28 mm bis 84 mm. Teile den grossen durch den
kleinen Wert: Damit hast du die optische Vergrösserung des Objektivs ermitteln, hier 3-fach. Deine Werte: