Unter dem Sichtfeld eines Teleskops oder einer Fotokamera versteht man in der Regel den Bereich der Winkelrichtungen, in denen Objekte bei einer festen Ausrichtung des Instruments beobachtet werden können.(Es kann auf verschiedene Weise quantifiziert werden:
- Man kann den vollen (oder halben) Blickwinkel in horizontaler, vertikaler und diagonaler Richtung angeben.
- Man beachte, dass das Sichtfeld verschiedene Formen haben kann, z. B. kreisförmig oder rechteckig.
- Alternativ kann man einen Raumwinkel angeben.
Bezugspunkt für die genannten Winkel ist der Mittelpunkt der Eintrittspupille.
Der Begriff Sehfeld wird nicht nur für das Sehfeld selbst, sondern auch für dessen Größe verwendet.
In manchen Fällen, z. B. bei telezentrischen Objektiven, wird er für den betrachteten Bereich in der Objektebene verwendet.
In manchen Fällen wird anstelle des Sehfeldes der Begriff Akzeptanzwinkel verwendet – insbesondere bei nicht-abbildenden optischen Geräten.
Das Gesichtsfeld eines optischen Abbildungsinstruments wird oft durch eine absichtlich geschaffene Feldblende begrenzt, d.h. durch eine optische Apertur, z.B. in Form einer Blende, die in einer Bildebene oder in der Nähe einer solchen Ebene angeordnet ist, so dass die Ränder des Gesichtsfeldes scharf definiert sind.In einigen Fällen erhält man jedoch Vignettierungseffekte, d.h., Dies geschieht, wenn das Sichtfeld durch eine Öffnung begrenzt wird, die nicht in einer Bildebene liegt.Ein Beispiel für diese Situation findet sich im Artikel über Feldlinsen, in dem die Vignettierung in einem optischen Teleskop erläutert wird.In Fällen mit Vignettierung kann man verschiedene Werte für das Sichtfeld definieren – zum Beispiel das Feld ohne jegliche Vignettierung, das Feld bis zum Punkt der Halbvignettierung oder (ist das Maximum) bis zu dem Punkt, an dem die Intensität verschwindet.
Auch das Gesichtsfeld des menschlichen Auges ist nicht genau definiert: Die maximale Bildauflösung wird nur im zentralen Bereich erreicht, die Randbereiche weisen eine wesentlich geringere Bildqualität auf, was durch schnelle Augenbewegungen zur Erfassung eines größeren Winkelbereichs und zur genauen Betrachtung besonders interessanter Objekte weitgehend kompensiert wird.
Wie bereits erwähnt, wird das Gesichtsfeld eines Instruments oft absichtlich eingeschränkt.Dies ist oft nicht durch die Anwendung motiviert, sondern weil die Bildqualität durch optische Aberrationen zu sehr beeinträchtigt würde, wenn man ein größeres Sichtfeld zuließe.Moderne optische Konstruktionen, z. B. auf der Grundlage asphärischer Linsen oder raffinierterer Linsenkombinationen, können ein größeres Sichtfeld bei guter Bildqualität bieten.Sie werden jedoch nicht immer verwendet, z. B. aus Gründen der höheren Kosten, der Größe oder des Gewichts der Instrumente.
Sichtfeld von Fotokameras
Das Sichtfeld einer Fotokamera hängt sowohl vom verwendeten fotografischen Objektiv als auch von der Größe des fotografischen Films oder des Bildsensors ab.Dies wird in Abbildung 1 erläutert, die den optischen Aufbau stark vereinfacht darstellt: Das Objektiv wird durch eine einzige Linse dargestellt, obwohl es sich in der Regel um ein System mit mehreren Linsen handelt. man kann einfach Strahlen betrachten, die von Objektpunkten ausgehen und durch das Zentrum der Linse gehen, wo keine Strahlenablenkung stattfindet.
Bei kleinen Winkeln ist das Vollwinkelgesichtsfeld in Radiant ungefähr der Sensordurchmesser geteilt durch die Brennweite; um einen Wert in Grad zu erhalten, muss man diesen mit 180° / π multiplizieren.Für Weitwinkelkameras muss man eine genauere Formel verwenden:
wobei w die Sensorbreite ist.
Das Sichtfeld wird besonders klein, wenn man ein Teleobjektiv verwendet, während Weitwinkelobjektive per Definition für ein großes Sichtfeld gemacht sind.Extreme Varianten werden als Fish-Eye-Objektive bezeichnet; sie erzeugen erhebliche Bildverzerrungen, die in diesem Bereich kaum zu vermeiden sind.
Standard-Fotoobjektive sind so gebaut, dass ihr Gesichtsfeld dem des menschlichen Auges ähnelt – mit einem vollen Horizontalwinkel von etwa 50°, wenn man den Bereich mit einigermaßen scharfer Abbildung betrachtet.
Wenn man die Zoomeinstellung eines Objektivs ändert, ändert sich natürlich auch das Gesichtsfeld.
Gesichtsfeld von Teleskopen
Teleskope bieten eine gewisse Vergrößerung für die Betrachtung entfernter Objekte.Es gibt aber auch optische Konstruktionen, die bei gegebener Vergrößerung ein größeres Gesichtsfeld bieten.
Ein einfaches Kepler-Teleskop hat ein kleines Gesichtsfeld, das durch eine zusätzliche Feldlinse erweitert werden kann.
Ein großes Gesichtsfeld ist z.B. für astronomische Teleskope, die bei Sterndurchmusterungen eingesetzt werden, besonders wichtig.
Gesichtsfeld mit Sehhilfen und Augenschutz
Das Gesichtsfeld des Auges kann durch verschiedene Vorrichtungen eingeschränkt werden, z. B. durch Korrekturbrillen kleiner Größe oder durch Lupen.In einigen Fällen wird das periphere Gesichtsfeld vollständig blockiert, z.In einigen Fällen ist die periphere Sicht vollständig blockiert, z. B. bei einigen Laserschutzbrillen; dies kann zusätzliche Gefahren mit sich bringen, z. B. das Anstoßen an Gegenstände, die nicht gesehen werden können.
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Siehe auch: Bildgebung, Teleskope, Mikroskope, Feldblenden, Feldlinsen, Vignettierung
und andere Artikel in der Kategorie Sehen, Anzeigen und Bildgebung
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