Optische systemen Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 1
Optische systemen In het theater: Theaterlampen Projectoren Camera s (foto, video, film) In deze les worden achtereenvolgens behandeld: Eigenschappen van lenzen. Condensor en objectieven. Systemen met 1 lens. Systemen met n lenzen. Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 2
Lensfouten Bij beeldvorming door lenzen treden afwijkingen op: Lensfouten of Aberraties: Sferische aberratie Chromatische aberratie Astigmatisme Beeldveldkromming Distorsie Coma Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 3
Sferische aberratie Bij een lens worden de stralen aan de buitenzijde sterker gebogen dan de stralen in het midden van de lens Oplossingen: Niet sferische lenzen of gebruik meerdere lenzen Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 4
Chromatische aberratie De brekingsindex en dus de afbuiging is afhankelijk van de lichtfrequentie. Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 5
Chromatische aberratie Oplossingen: Gebruik van lenscombinaties, waarbij verschillende glassoorten (verschillende brekingsindices) gebruikt worden (zogenaamde achromaten). Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 6
Astigmatisme Dit is het onvermogen van de lens om alle stralen van een verticaal vlak naar hetzelfde punt te buigen als alle stralen van een horizontaal vlak. Oplossing: Speciale lenzen (anastigmaten). Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 7
Oplossen lensfouten Oplossingen voor lensfouten: Combinaties van positieve en negatieve lenzen De kromming van de lenzen aan te passen Combinaties van verschillende glassoorten Verkleinen van de lensopening (diafragma) De namen doublet en triplet geven aan uit hoeveel afzonderlijke lenzen een kwaliteits- lens bestaat. Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 8
Scherptediepte Een punt voor of achter het object wordt een vlekje op het beeldvlak => scherptediepte voorwerpsruimte + Beeldvlak Scherptediepte voorwerpsruimte Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 9
Scherptediepte Een punt voor of achter het object waarop is scherp gesteld wordt een vlekje: Scherptediepte is afhankelijk van de effectieve diameter oftewel het F/getal: hoe kleiner dit getal, des te groter de scherptediepte. Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 10
Condensoren en Objectieven Waar gebruik je in het theater lenssystemen voor: Verzamelen van zoveel mogelijk licht: Maken van een beeld: Condensorsystemen Objectieven of projectielenzen Lenssystemen bestaan meestal uit meerdere lenzen om aberraties te voorkomen en optimale lichtsterkte te bereiken. Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 11
Condensorsysteem Het licht voortbrengend deel van een schijnwerper of projector bestaat uit: Reflector(en) (meestal sferische reflectoren, soms ellips) Lamp Condensorlens (soms in schijnwerper, altijd in projector) (soms 1 lens, vaak 2 of meer) Infrarood filter (s) Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 12
Condensorsysteem Eigenschappen condensorsysteem: Door de condensor wordt groot deel van het licht ingevangen. Door de condensor wordt licht goed over voorwerp verdeeld (gobo of dia). Door de condensor wordt al het licht naar de projectielens gericht. De condensor maakt in feite een beeld van de lamp. Aberraties zijn niet zo belangrijk. Het gaat immers niet om het maken van een afbeelding. Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 13
Objectieven Het afbeeldend deel van een schijnwerper of projector bestaat uit 1 of meer (samengestelde) lenzen. Bij zoom-objectieven zijn twee of meer lenzen nodig. Als er sprake is van meerdere lenzen geldt: Vergroting: M = B / O = M1 x M2 O O -f 2 +f 1 B Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 14 Theaterschool OTT-1 14
Objectieven Je kan een samenstel ook zien als één lens. De lensformule geldt: 1 / f s = 1 / v s + 1 / b s O + - b s v s f s Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 15
Objectieven Voor de brandpuntsafstand van een samenstel geldt: f s = f 1. f 2 f 1 + f 2 - d als d=0 1 1 1 = + f s f 1 f 2 + - d f 1 f 2 Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 16
Loep en PC + + + Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 17
Zoomlens Er geldt: f s = f 1. f 2 f 1 + f 2 - d - effectieve f afhankelijk d - scherpte afhankelijk positie samenstel f 1 f 2 Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 18
Vraagstuk Een gobo met diameter 10 cm wordt in situatie (1) op 5 m afgebeeld met een diameter van 3 m. Bereken de vergroting M(1) en de effectieve brandpuntafstand f (1) van het lenzenstelsel. In situatie 2 wordt dezelfde gobo op 10 m afgebeeld met een diameter van 3m. Bereken de vergroting M(2) en de effectieve f (2). Er geldt: d(1) = 17,10 cm d(2) = 31,05 cm. Wat is f1 en wat is f2? f 1 f 2 Oktober 2015 Theaterschool OTT-1 19