Was bedeutet es, wenn ein telezentrisches Objektiv auf unendlich fokussiert ist?

Ich habe eine Frage zu einem telezentrischen Objektiv, das ich studiert habe (für die Physikforschung!) und habe mich gefragt, ob ihr mir helfen könntet, ein paar Spinnweben in meinem Kopf zu beseitigen. Für den Anfang vereinfache ich das TC-Objektiv als zusammengesetztes Objektiv. Außerdem hat dieses Objektiv 2 Freiheitsgrade: (1) es kann ausgefahren und eingefahren werden (2) es kann sich drehen (ich glaube, das Drehen des Objektivs ändert seine Blende, z. B. die Blende).

Wenn ich also das telezentrische Objektiv (insbesondere http://computarganz.com/file.cfm?id=167 ) vollständig ausfahre, wird es auf unendlich fokussiert. Ich interpretiere dies so, dass es möglich ist, ein Objekt in einer Entfernung von unendlich abzubilden und ein Bild zu erzeugen, das auf den CCD hinter der Linse fokussiert ist.

  • Ist das eine richtige Annahme? Wird das auf unendlich fokussierte TC-Objektiv ein fokussiertes Bild am CCD erzeugen? Was bedeutet das für ein Objekt nicht im Unendlichen? Für Objekte in der Nähe des TC-Objektivs? Werden ihre Bilder immer noch am CCD produziert?

Wenn ich ein Objekt in einiger Entfernung vor dem Objektiv (ungleich unendlich) platzieren würde, könnte ich ein fokussiertes Bild des Objekts am CCD erzeugen, indem ich das Objektiv zurückziehe, bis ich ein fokussiertes Bild am CCD sehe.

  • Wie hat sich der Fokus/das Bild des Objekts geändert, als das TC-Objektiv eingefahren wurde, von einer Fokussierung auf unendlich zu einer Fokussierung auf die Bildposition? Ist das Objekt fokussiert, aber das resultierende Bild ist nicht auf dem CCD, bis Sie das Objektiv einstellen (indem Sie es zurückziehen), bis das Bild auf dem CCD platziert ist?

Vielen Dank für Ihre Hilfe im Voraus. Dieses Zeug verbiegt wirklich mein Gehirn, lol!

Möglicherweise erhalten Sie weitere Hilfe unter physical.stackexchange

Antworten (2)

Sie können ein telezentrisches Objektraumobjektiv nicht auf unendlich fokussieren. Ein telezentrisches Objektraumobjektiv hält die Vergrößerung unabhängig von der Objektentfernung konstant. Wenn Sie ein solches Objektiv auf unendlich (oder ungefähr) fokussieren könnten, könnten Sie es einfach auf den Mond richten und Nahaufnahmen von Neil Armstrongs Fußabdrücken erhalten.

Telezentrische Objektive für den realen Objektraum haben einen begrenzten Bereich von Fokusentfernungen, bei denen das Objektiv fokussierte Bilder erzeugen kann, die als "telezentrische Tiefe" bezeichnet werden. Da die meisten dieser Objektive für maschinelle Bildverarbeitungsanwendungen am Fließband entwickelt wurden und nur auf Objekte in einer Entfernung von einigen zehn Zentimetern fokussieren können.

Das Datenblatt, auf das Sie verlinken, sieht aus wie ein normales Nahfokusobjektiv. Es ist möglich, dass es sich um ein bildraumtelezentrisches Objektiv handelt. Dies bedeutet nur, dass die Strahlen senkrecht zum Sensor aus der Linse austreten und sich die Vergrößerung nicht ändert, wenn Sie durch Bewegen der Linsenbaugruppe fokussieren.

Um Ihre verbleibenden Fragen zu beantworten (das Scheinproblem der Telezentrie vorerst zu ignorieren):

  • Bei der Fokussierung auf unendlich erzeugen Objekte, die weit genug entfernt sind, dass die Lichtstrahlen das Objektiv fast parallel erreichen, ein fokussiertes Bild in einem Abstand von f hinter dem Objektiv, wobei f die Brennweite ist. Objekte, die näher sind, bilden ein fokussiertes Bild hinter dem Sensor (wenn der Sensor nicht im Weg war) und bilden somit ein unscharfes Bild auf dem Sensor, da jeder Lichtpunkt des Objekts ausgebreitet wird.

  • Wenn Sie das Objektiv drehen, um näher zu fokussieren, wird das Objektiv einfach weiter vom Sensor entfernt, sodass das nähere Objekt nun ein fokussiertes Bild auf dem Sensor erzeugt.

Der unendliche Fokus ist ein Objekt jenseits des unendlichen Fokuspunkts für das Objektiv. Wenn der Brennpunkt auf unendlich eingestellt ist, wird alles an oder jenseits dieses Punktes fokussiert, Dinge, die näher als dieser Punkt sind, werden es nicht sein.

Es gibt auch eine Grenze, wie nah ein Objektiv fokussieren kann. Makroobjektive können normalerweise näher fokussieren als andere Objektive. Ich bin mir bei der letzten Frage nicht sicher, ob es eine Tiefe gibt, in der sich das Bild auflösen würde, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass die Antwort ja lautet, sie stimmt einfach nicht mit der Position des Sensors überein.