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Interaktive Übungen

5.3.2 Funktionsweise des Fotoapparats

Fünf Aufgaben zum Anklicken, Ziehen und Rechnen — jede mit sofortiger Rückmeldung und Erklärung.

Fortschritt
0 / 5 Aufgaben
1Projektor oder Fotoapparat?AFB I

Ordnen Sie jede Aussage dem richtigen Korb zu.

Karte in den passenden Korb ziehen — oder mit Enter auswählen und die Ziffer des Korbs drücken.
1nur Projektor
2nur Fotoapparat
3gilt für beide
Projektor und Fotoapparat sind dieselbe Abbildung in umgekehrter Richtung: Der eine macht aus einer kleinen Vorlage ein großes Bild, der andere aus einem großen Motiv ein kleines. Beide erzeugen ein reelles, umgekehrtes Bild auf einer Fläche, und beide stellen über den Abstand scharf — nie über die Brennweite.
2Bildweite beim FotografierenAFB I

Ein Objektiv hat f = 50 mm. Das Motiv steht g = 3,00 m entfernt. Berechnen Sie die Bildweite in Millimetern (eine Nachkommastelle).

Alle Längen in derselben Einheit — hier am besten in Millimetern.
b = g · f : (g − f) = 3000 · 50 : 2950 = 50,8 mm. Die Bildweite liegt also nur 0,8 mm hinter der Brennweite — obwohl das Motiv 3 m entfernt ist. Genau deshalb gilt für ferne Motive die Näherung b ≈ f, und der Sensor sitzt ungefähr in der Brennebene.
3Wie weit muss das Objektiv heraus?AFB II

Dasselbe 50-mm-Objektiv war zuvor auf „unendlich“ eingestellt, der Sensor stand also im Abstand 50,0 mm. Schätzen Sie, um wie viele Millimeter das Objektiv für das 3 m entfernte Motiv nach vorn ausgefahren werden muss.

Regler verschieben, Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen sehen Sie den Trefferbereich.
0 mm5 mm
Der Auszug beträgt b − f = 50,8 mm − 50,0 mm = 0,85 mm — weniger als ein Millimeter. Deshalb reicht bei Landschaftsaufnahmen ein winziger Stellweg, während Makroaufnahmen (g nahe bei 2f) einen Auszug von mehreren Zentimetern verlangen. Und deshalb ist die Schärfeeinstellung im Nahbereich so viel empfindlicher als in der Ferne.
4Was macht die Blende?AFB II

Setzen Sie die Kreuze für die beiden Blendeneinstellungen.

Enter setzt und löscht ein Kreuz.
 mehr Licht auf dem Sensorgrößere Schärfentiefekürzere Belichtungszeit möglichkleinere Unschärfeflecken bei falscher Entfernung
Blende weit geöffnet
Blende weit geschlossen
Beide Zeilen sind komplementär, und der Grund ist derselbe wie in 5.1.1: Die Blende schneidet aus jedem Bündel Randstrahlen heraus. Weniger Licht bedeutet längere Belichtung — aber ein schmaleres Bündel erzeugt bei falscher Entfernung auch einen kleineren Unschärfefleck. Das ist der ganze Mechanismus hinter der Schärfentiefe.
5Warum b ≈ f giltAFB III

Wählen Sie in jedem Schritt die richtige Fortsetzung.

Die Argumentationskette von der Linsengleichung zur Bauform der Kamera.

    Die Kette erklärt zugleich eine Bauform: Weil b immer nur wenig größer als f ist, bestimmt die Brennweite die Bautiefe eines Objektivs. Ein 200-mm-Teleobjektiv muss deshalb lang sein — und ein extremes Weitwinkel kommt mit wenigen Millimetern aus.