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Als sammelndes optisches System erzeugt ein Objektiv eine Abbildung eines Objekts. Das einfachste Objektiv besteht aus einer Sammellinse, in der einfallende Lichtstrahlen gebündelt und auf eine Bildebene projiziert werden. Moderne Objektive können dagegen aus mehreren Linsen und Spiegeln bestehen. Einige Objektive beinhalten bis zu 20 Linsen, die teilweise miteinander fixiert und teilweise beweglich sind. Die grundlegende Funktionsweise von Objektiven entspricht dabei immer der einer Sammellinse. Die durch das Licht erzeugte Abbildung steht auf dem Kopf. Digitalkameras drehen die Abbildung automatisch, sodass das Bild unserem Wahrnehmungsempfingen entspricht.
Definiert wird ein Objektiv massgeblich durch zwei Einflussfaktoren, die Brennweite und die Öffnungsweite.
Die Brennweite wird in Millimetern angegeben und beschreibt die Grösse eines Objekts bei festem Abstand zum Objekt. In der Fotografie unterschiedet man zwischen Objektiven mit einer festen Brennweite und Zoomobjektiven, bei denen die Brennweite in einem bestimmten Rahmen variiert werden kann. Bei Zoomobjektiven ist es möglich, durch Verschiebung einzelner Linsen die Brennweite zu ändern und somit auf ein gegebenes Objekt scharf stellen. Diese Möglichkeit macht diese Objektive vielseitig einsetzbar. Vorteile von Festbrennweitenobjektiven sind die kompaktere Bauweise und die perfekte Optimierung der Komponenten auf die festgesetzte Brennweite. Bei einem gegebenen Abstand zu einem fotografierten Objekt wird dieses umso grösser abgebildet, je grösser die Brennweite des Objektives ist. In der Folge verringert sich der Bildausschnitt, also der sichtbare Winkel im Bild. Es gibt spezielle Weitwinkelobjektive, die Aufnahmen mit besonders grossen Bildausschnitt ermöglichen.
Die Öffnungsweite, auch als Apertur bezeichnet, gibt die Öffnung der Blende an. Dies bestimmt die Lichtmenge, die durch die geöffnete Blende auf die Linse fällt. Das Verhältnis von Brennweite zur Blendenöffnungsweite wird als Belichtungszahl bezeichnet. Angegeben wird die Blendenzahl entweder durch 1/x oder f/x. Je grösser die Zahl x unter dem Bruchstrich, desto weniger Licht fällt durch die Blende. Ein Blendenwert von f/11 bringt also viel weniger Licht als f/1.4
Kategorisiert werden Objektive anhand unterschiedlicher Eigenschaften, dazu zählen die Brennweite, der Bildwinkel, die Art der Objektivanschlüsse und die im Objektiv verwendeten Linsen. Objektive sind komplexe und sehr empfindliche technische Systeme, die sozusagen das Auge der Kamera bilden. Entsprechend teuer sind diese wichtigen Bestandteile einer Kamera. Bei Kameras mit Wechselobjektiven übersteigt der Preis für einzelne Objektive häufig die Anschaffungskosten für die Kamera selbst.