Definition

In der Optik und der Fotografie ist eine Blende eine Vorrichtung, um den Querschnitt von einem Strahlenbündel zu begrenzen, etwa um Objekte optisch scharf auf einer Bildfläche abzubilden.^[1] Von der Bauweise sind Blenden oft (nicht immer) runde Löcher, deren Größe man verändern kann. Eine Schwarzfärbung verhindert ungewolltes Streulicht.^[1] Hält man die Blende dauerhaft fest sehr klein hat man im Prinzip eine Lochkamera.^[2]

Video

Ein sehr einfacher Versuch kann zeigen, wie eine Blende die Schärfe eines Bildes erhöht, aber zum Preis von weniger Helligkeit. Von einem größeren Strahlenbündel lässt die Blende dann nur den inneren Bereich durch die Lupe gehen. Das erhöht die Schärfe eines projizierten Bildes.

Eine primitive Blende aus Pappe ausgeschnitten deckt den Randbereich einer billigen Lupe ab. Dadurch gelangt weniger Licht durch die Lupe und das Bild wird dunkler. Gleichzeitig sollte die Schärfe des Bildes steigen.

Die Erhöhung der Schärfe ist im Video schlecht zu erkennen. Wer aber den Versuch selbst in einem möglichst dunklen Raum selbst einmal nachstellt, kann bei Bildern mit Blende erkennen, dass die Randlinien von Figuren deutlich weniger ausgefranst oder verwaschen erscheinen.

Erhöhung der Bildschärfe

Mit Linsen kann man auf leichte Weise Bilder erzeugen. Eine besonders simple Variante ist das Lupen-Kino. Man hält eine billige Sammellinse (Lupe, Brennglas) zwischen Fenster und eine helle Fläche. Ist die Linse am richtigen Ort und richtig ausgerichtet, entsteht auf der hellen Fläche ein Bild des Fensters.

Ein halbwegs dunkler Raum, ein Fenster bei Helligkeit, eine billige Lupe und ein Blatt weißes Papier genügen für das Lupen-Kino.

Von jedem Punkt der Szene im Fenster gehen gedanklich gerade Lichtstrahlen in alle möglichen Richtungen weg. Eine ideal perfekte Lupe würde alle Strahlen, die ursprünglich von einem Punkt der Szene im Fenster kamen, so umlenken (brechen), dass sie sich nach dem Durchgang durch die Lupe wieder in einem Punkt treffen. Gelingt das mit den Strahlenbüscheln aller ursprünglichen Punkte der Objekte im Fenster, kann man damit auf einem Blatt Papier ein Abbild der Wirklichkeit erzeugen, ein sogenanntes 👉 reelles Bild

Das Bild ist genau dann scharf, wenn alle Strahlen eines Punktes der Lichtquelle sich auf dem Schirm auch wieder in einem gemeinsamen Punkt treffen. Eine solche Abbildung, bei der alle Strahlen von einem Punkt des Objektes auch wieder in einem Punkt des Bildes zusammen geführt werden, nennt man stigmatisch.

Dieses Bild ist für das Verständnis des Textes nicht wichtig. Das Bild wird im Text nicht erwähnt.

Bei einer stigmatischen Abbildung finden sich alle Lichtstrahlen die ursprünglich in einem Punkt der Wirklichkeit los gingen später auch wieder in einem Punkt des Bildes zusammen. Siehe auch 👉 stigmatisch

Bei vielen Linsen aber werden die achsennahen Strahlen nahe an der Mitte hin zur optischen Achse anders gebrochen als die achsenfernen Strahlen weiter zum Rand der Lupe hin. Damit liegen die Punkte, in denen sich die Strahlen eines ankommenden Büschels wieder treffen auch nicht in einer gemeinsamen Ebene. Der Unterschied ist meist nicht groß. Aber der Unterschied ist groß genug, dass das Bild verwaschen oder unscharf wirkt.

Sogenannte sphärische Linsen haben als Randlinien Kreisbögen. Solche Linsen kann man besonders einfach und billig herstellen. Ein Nachteil ist aber, dass das Licht am Rand anders gebrochen wird als mehr zur Mitte hin. Der Effekt heißt 👉 sphärische Aberration

Die simpelste Möglichkeit zur Erhöhung der Bildschärfe wäre es dann, nur Strahlen nahe am Rand der Lupe oder nahe an der Mitte der Lupe durchzulassen. Strahlen, die im gleichen Abstand zur Lupenmitte auf eine sphärische Lupe treffen, werden auch gleich stark gebrochen. Und sie treffen sich dann nach dem Lupendurchgang auch alle in einem gemeinsamen Punkt wieder. Eine Blende macht dann nichts anderes als nur Strahlen durchzulassen, die alle einem möglichst ähnlichen Abstand zur Lupenmitte haben. Im üblichen Fall blendet man die Strahlen mehr am Rand der Lupe aus und lässt nur Strahlen durch die Lupe gehen, die nahe an der optischen Achse, also nahe zur Mitte der Lupe liegen. Das Bild wird dadurch immer noch nicht perfekt scharf, aber oft deutlich schärfer.

Fußnoten

[1] Eine Blende als Bauteil für eine eindeutige Abbildung von Objekten auf einer Bildebene: "Das [...] erreicht man durch Blenden, d.h. durch Bauelemente, die nur einen kleinen Teil des Lichtes zur Bildebene durchkommen lassen. In der Regel nimmt man geschwärzte Materialien mit einem kleinen Loch in der Mitte. Die Schwärzung verhindert, dass das Licht, das nicht durch das Loch geht, reflektiert wird (schwarz absorbiert alles sichtbare Licht). Reflektiertes Licht könnte die Bildebene sonst über Umwege erreichen." In: M. Morgenstern, S. Schael, M. Wuttig: Skript für Physik für Maschinenbau. RWTH Aachen. Winter-Semester 2025/2026. Version 1.20. Dort im Kapitel "13. Optische Bauelemente und Instrumente".

[2] Die einfachste Form einer Lochkamera ist eine klassische Camera obscura. Eine Camera obscura war entweder ein großer begehbarer Raum oder eine kleine Kiste. Es gab Varianten mit und ohne Linse. In der Variante ohne Linse, also nur mit einem Loch, entsteht ein scharfes aber dunkles Bild im Inneren, wenn das Loch sehr klein ist. Siehe auch 👉 Camera obscura