Techniklexikon

Blende

Öffnung in einem optischen System, die entweder in die abbildenden Strahlenbündel eingreift oder Streulicht abschirmt. Die verstellbaren B. in Photoapparaten gestatten die Einstellung von Bildhelligkeit, Schärfe und Tiefenschärfe. Die sog. Irisblende besteht aus mehreren sichelförmigen Blechlamellen, die gleichmäßig über den Umfang eines Kreises verteilt sind. Durch Verdrehen eines Stellringes werden sie geschwenkt, wodurch sich die Öffnung der B. verändert. Die Verkleinerung der B. Öffnung verringert die Bildhelligkeit, während gleichzeitig die Tiefenschärfe zunimmt. - In hydraulischen Systemen (Hydraulik) werden starre »Lochblenden« zur Drosselung der Strömung eingesetzt. In der Fotografietechnik: Die Blende eines Objektivs, die die Menge des einfallenden Lichts, aber nicht den Bildwinkel begrenzt, wird Öffnungsblende (oder Aperturblende) genannt ( Blendenzahl). Meist handelt es sich um eine Irisblende , die durch eine Vielzahl von Lamellen eine nahezu kreisrunde, verstellbare Öffnung bildet. Die Öffnungsblende hat die Aufgabe, durch Veränderung des bildwirksamen Linsenquerschnitts sowohl die Bildhelligkeit als auch die - Schärfentiefe zu regulieren. Sie bestimmt das Öffnungsverhältnis (zusammen mit der Brennweite) und kann u. U. den Öffnungsfehler (Abbildungsfehler) beeinflussen. Gleichzeitig ist die Öffnungsblende ein Faktor, der das Auflösungsvermögen optischer Svsteme beeinträchtigt. Um eine Beeinflussung des Bildwinkels zu vermeiden, wird die Öffnungsblende bei mehrlinsigen Objektiven fast immer in der bildseitigen - Hauptebene (um das perspektivische Zentrum herum) angeordnet. Alle anderen Blenden, wie Linsenfassungen oder Gegenlichtblenden, wirken größtenteils als Bildfeldblenden und können zu einem Lichtabfall an den Bildrändern führen (Vignettie-rung). 1) Strömungsmechanik: technische Vorrichtung, welche dazu dient, die Strömungsgeschwindigkeit von strömenden Medien zu verändern. Dies wird durch Querschnittsveränderungen erreicht (Bernoullische Gleichung, Abb. 1). Die Blende zählt mit der Düse zu den Drosselgeräten. Der Unterschied zur Düse besteht darin, dass bei der Blende die Querschnittsveränderung abrupt herbeigeführt wird, während durch die Düse eine allmähliche Querschnittsveränderung realisiert wird.

2) Optik: Strahlbegrenzung, Aperturblende (oft fälschlicherweise einfach nur Apertur), Gesichtsfeldblende, optisches Bauteil, mit dem der Querschnitt des das optische System durchsetzenden Lichtbüschels begrenzt und z.B. durch die Abblendung der Randstrahlen eine Verringerung der Linsenfehler erzielt werden kann. Blenden bestimmen die Helligkeit des Bildes und die Grösse des Gesichtsfeldes. Jede Blende wird durch das optische System, dem sie angehört, selbst wieder abgebildet und erscheint je nach ihrer Lage im Bild- oder im Gegenstandsraum oder in beiden. Diese Blendenbilder sind optisch wirksam. Die körperliche Blende bezeichnet man als Aperturbulende (Öffnungsblende), ihre Bilder als Pupillen. Das vom Objekt aus gesehene Bild wird Eintrittspupille, das vom Bild her gesehene Bild der Aperturblende als Austrittspupille bezeichnet. Von einem auf der optischen Achse liegenden Objektpunkt A gehen Strahlen mit unterschiedlichen Winkeln bezüglich der optischen Achse aus (Abb. 2). Ab einem bestimmten Öffnungswinkel s werden die Strahlen von der Blende begrenzt, wobei in diesem Fall Aperturblende und Eintrittspupille dieselbe Lage haben. Die Aperturblende bestimmt den Öffnungswinkel (Aperturwinkel) s des vom Objektpunkt ausgehenden Strahlenbündels (irreführenderweise bezeichnet man sowohl den Winkel zwischen den Randstrahlen des durch die Eintrittspupille gehenden Strahlenbündels als Öffnungswinkel, als auch den mit s bezeichneten (halben) Öffnungswinkel). Durch die Austrittspupille wird das aus dem System austretende Strahlenbündel begrenzt. Der zum Öffnungswinkel s konjugierte Winkel s₁ wird als Projektionswinkel bezeichnet. Ist die Eintrittspupille sehr klein, so bleiben nur noch die durch M und M₁ laufenden Strahlen übrig. Sie heissen Hauptstrahlen, ihren Verlauf nennt man den Strahlengang des Systems. Bei der Abbildung eines im Unendlichen liegenden Achsenpunktes bestimmt die Aperturblende den Durchmesser des einfallenden Strahlenbündels. Betrachtet man ein durch ein optisches Gerät erzeugtes Bild mit dem Auge, so kommt als weitere begrenzende Blendenöffnung die Augenpupille hinzu. Die Helligkeit des Instruments wird nur dann sinnvoll ausgenutzt, wenn Augen- und Austrittspupille zur Deckung gebracht werden. Den Achsenpunkt der Austrittspupille nennt man Augenpunkt, die kreisförmige Austrittspupille den Augenkreis (Okularkreis).

Besteht ein optisches System aus mehr als einer Linse, zwischen denen sich eine Aperturblende befindet, so existieren von der Aperturblende zwei virtuelle Bilder, die als Eintritts- und Austrittspupille wirken.

Im Gegensatz zu einer Aperturblende bestimmt eine Feldblende (Gesichtsfeldblende) innerhalb des optischen Systems den Ausschnitt der Objektebene, die in das Bildfeld abgebildet wird, und beeinflusst so die Grösse des Gesichtsfeldes (Abb. 3). Das Bild der Feldblende nennt man Luke: Eine Eintritts- bzw. Austrittsluke nennt man das Bild der körperlichen Blende, wenn es sich im Gegenstands- bzw. im Bildraum befindet. Ist das Auge in Punkt A, so kann es nur den Bereich des Gegenstandes  sehen, der innerhalb des doppelten Gesichtsfeldwinkels g liegt. Je weiter aussen die Objektpunkte liegen, desto mehr Strahlen werden von der Feldblende verdeckt: Der Gegenstand erscheint dem Auge in A zum Rand hin immer dunkler, um schliesslich ganz unsichtbar zu werden (Vignettierung, Abschattierung). Befindet sich die Feldblende direkt in der Objektebene, so ist das Bildfeld scharf begrenzt, und es tritt keine Randabschattung auf. Als kritische Blende bezeichnet man diejenige Grösse des Blendendurchmessers eines optischen Systems, bei der für die Bildschärfe ein Optimum erreicht wird. Verkleinert man den Durchmesser, so kommt es aufgrund der Beugung des Lichtes zu einer Unschärfe des Bildes. Auch die Vergrösserung des Durchmessers führt zur Unschärfe, die bedingt ist durch die Abbildungsfehler des optischen Systems.

Bei Laserstrahlen werden Blenden als Raumfilter (Pinhole) eingesetzt, die in den Brennpunkt eines Laserstrahls gestellt werden. Der Durchmesser des Raumfilters sollte kleiner als der Durchmesser des Brennpunktes sein, damit die nicht zum Gauss-Profil beitragenden Randbereiche ausgeblendet werden.

In der Photographie begrenzt die Blende die Fläche der Eintrittspupille. Neben Irisblenden finden auch Katzenaugenblenden Verwendung. Die wählbaren Blendenzahlen sind die Kehrwerte der jeweiligen Öffnungsverhältnisse und so skaliert, dass bei jedem Blenden-Schritt die Öffnungsfläche entweder verdoppelt oder halbiert wird (Blendenreihe). Die Blendenwahl beeinflusst die Schärfentiefe und das Vorhandensein von Abbildungsfehlern. [CF, KB2]

Blende 1: Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit  durch Querschnittsveränderung. Es entsteht ein Druckunterschied .

Blende 2: Aperturblende (Eintrittspupille) und Austrittspupille mit Strahlengang.

Blende 3: Feldblende.