Beamer-Objektiv
Aufgabenstellung
Mit einem Beamer werden digitale Bilder oder Videos auf eine Leinwand projiziert. Dazu befindet sich im Inneren des Beamers ein Bild-Chip, der aus den ankommenden digitalen Daten das zu projizierende Bild erzeugt. Das Objektiv des Beamers schließlich projiziert den Bild-Chip auf die Leinwand. In physikalischer Sprechweise handelt es sich dabei um eine optische Abbildung. Die folgenden Aussagen beziehen sich auf diese optische Abbildung durch das Beamer-Objektiv. Beurteilen Sie deren Richtigkeit. Das Objektiv kann dabei näherungsweise als dünne Linse aufgefasst werden.
| Aussage | Richtig | Falsch |
|---|---|---|
| Es wird ein virtuelles Bild erzeugt. | ||
| Der Abstand zwischen Bild-Chip und Hauptebene des Objektivs muss größer sein als das Doppelte der Brennweite des Objektivs. | ||
| Im Sinne der optischen Abbildung stellt der Bild-Chip den Gegenstand dar. | ||
| Damit das Bild auf der Leinwand richtig herum erscheint, muss es auf dem Bild-Chip kopfstehend und seitenverkehrt sein. | ||
| Wird die Brennweite des Objektivs verändert, so ändert sich die Größe des projizierten Bilds auf der Leinwand. | ||
| Wird das Objektiv entlang der optischen Achse verschoben, so ändern sich Gegenstands- und Bildweite. Dies kann zum Scharfstellen des Bilds genutzt werden. | ||
| Es entsteht ein vergrößertes Bild. | ||
| Das Objektiv muss eine Zerstreuungslinse sein. |
Lösung
- Es wird ein virtuelles Bild erzeugt.
- Falsch: Das Bild ist reell, da es auf der Leinwand entsteht.
- Der Abstand zwischen Bild-Chip und Hauptebene des Objektivs muss größer sein als das Doppelte der Brennweite des Objektivs.
- Falsch: In diesem Fall entstünde ein verkleinertes Bild. Projektoren generieren aber vergrößerte Bilder.
- Im Sinne der optischen Abbildung stellt der Bild-Chip den Gegenstand dar.
- Richtig: Der Bild-Chip dient als Gegenstand, dessen (vergrößertes) Bild auf der Leinwand sichtbar wird.
- Damit das Bild auf der Leinwand richtig herum erscheint, muss es auf dem Bild-Chip kopfstehend und seitenverkehrt sein.
- Richtig: Reelle Bilder entstehen stets kopfstehend & seitenverkehrt. Damit das Bild auf der Leinwand korrekt erscheint, muss es dementsprechend auf dem Bilchip „verkehrt herum“ sein.
- Wird die Brennweite des Objektivs verändert, so ändert sich die Größe des projizierten Bilds auf der Leinwand.
- Richtig: Dies wird zum Beispiel bei Zoom-Objektiven genutzt, bei denen die Brennweite des Objektivs verändert wird.
- Wird das Objektiv entlang der optischen Achse verschoben, so ändern sich Gegenstands- und Bildweite. Dies kann zum Scharfstellen des Bilds genutzt werden.
- Richtig: Durch die Verschiebung ändern sich Gegenstands- und Bildweite und es kann die Einstellung gesucht werden, bei der Abbildungsgleichung erfüllt ist.
- Es entsteht ein vergrößertes Bild.
- Richtig: Dies ist der Zweck eines Beamers. Der Bildchip selbst hat nur eine Abmessung von wenigen Zentimetern, während das entstehende Bild mehrere Meter groß sein kann.
- Das Objektiv muss eine Zerstreuungslinse sein.
- Falsch: Zerstreuungslinsen erzeugen grundsätzlich virtuelle Bilder. Reelle Bilder werden stets mit Sammellinsen erzeugt.