Vorsatzlinse Berechnen
Hallo,
ich versuche eine Vorsatzlinse für einen Beamer auszulegen.
Das passt zwar nicht 100% in dieses Forum, aber wenn sich nicht hier ein Experte dafür findet, wo dann?
Vielleicht hat jemand Spaß an dem Thema und kann mir einen Tipp geben?
Ich habe bei einem Beamer bei konstanter Objektiveinstellung (Zoom und Schärfe nicht verändert) die Bildbreite in Abhängigkeit des Abstands vermessen. Das habe ich mit einer Sammellinse mit 0,25dpt vor dem Objektiv wiederholt.
Die Ergebnisse sind hier zu finden: https://picload.org/view/pcacido/vermes ... r.jpg.html
Ich versuche nun zu bestimmen, welche Linsenstärke notwendig ist um in 500cm Entfernung eine Bildbreite von 230cm zu erzielen. Hier fehlt mir aber der mathematische Ansatz. Hat jemand eine Idee?
Leider ist das Objektiv keine ideale Linse und somit störrisch zu berechnen...
Danke &
viele Grüße,
Mawes
ich versuche eine Vorsatzlinse für einen Beamer auszulegen.
Das passt zwar nicht 100% in dieses Forum, aber wenn sich nicht hier ein Experte dafür findet, wo dann?
Vielleicht hat jemand Spaß an dem Thema und kann mir einen Tipp geben?
Ich habe bei einem Beamer bei konstanter Objektiveinstellung (Zoom und Schärfe nicht verändert) die Bildbreite in Abhängigkeit des Abstands vermessen. Das habe ich mit einer Sammellinse mit 0,25dpt vor dem Objektiv wiederholt.
Die Ergebnisse sind hier zu finden: https://picload.org/view/pcacido/vermes ... r.jpg.html
Ich versuche nun zu bestimmen, welche Linsenstärke notwendig ist um in 500cm Entfernung eine Bildbreite von 230cm zu erzielen. Hier fehlt mir aber der mathematische Ansatz. Hat jemand eine Idee?
Leider ist das Objektiv keine ideale Linse und somit störrisch zu berechnen...
Danke &
viele Grüße,
Mawes
weißt du denn welche Brennweite das Objektiv hat?
ich würde es über die Gleichung zur Bestimmung des Bildwinkel versuchen.
Das Linsenpacket (Objektiv+Linse) muss am Ende jedenfalls eine kleinere resultierende Brennweite haben im Vergleich mit dem Objektiv alleine.
ich würde es über die Gleichung zur Bestimmung des Bildwinkel versuchen.
Das Linsenpacket (Objektiv+Linse) muss am Ende jedenfalls eine kleinere resultierende Brennweite haben im Vergleich mit dem Objektiv alleine.
Zitat: Mawes 13.11.15, 18:17Zum zitierten Beitrag
Vielleicht mal einen Optiker drauf ansprechen?
Grüße vom Lichtmaler aus Köln.
Vielleicht mal einen Optiker drauf ansprechen?
Grüße vom Lichtmaler aus Köln.
schau mal bei wikipedia.
das geht irgendwie so: die dioptrienzahl des objektives ist irgendwas mal kehrwert der brennweite.
hast du die errechnet, die dioptienzahl, dann addierst du die dioptrienzahl der vorsatzlinse dazu und rechnest das ganze in die brennweite um - wieder irgendwas mal kehrwert der dioptrienzahl.
und wenn du dann die brennweite der kombi hast, kannst den bildwinkel berechnen (auch hier hilft wiki mit einer arcustangensrechnung).
und dann mittels strahlensatzes oder linsengleichung die bildbreite in der gewünschten entfernung.
kann aber sein, daß du im netz bereits fertige tabellen für das ganze findest oder einen online-rechner.
lg gusti
das geht irgendwie so: die dioptrienzahl des objektives ist irgendwas mal kehrwert der brennweite.
hast du die errechnet, die dioptienzahl, dann addierst du die dioptrienzahl der vorsatzlinse dazu und rechnest das ganze in die brennweite um - wieder irgendwas mal kehrwert der dioptrienzahl.
und wenn du dann die brennweite der kombi hast, kannst den bildwinkel berechnen (auch hier hilft wiki mit einer arcustangensrechnung).
und dann mittels strahlensatzes oder linsengleichung die bildbreite in der gewünschten entfernung.
kann aber sein, daß du im netz bereits fertige tabellen für das ganze findest oder einen online-rechner.
lg gusti
vielen Dank für die schnellen Antworten!
Die Linse mit 0,25dpt hab ich vom Optiker (Brillenglasrohling), nur mit der Berechnung konnte der mir nicht weiterhelfen.
Die Gleichungen für ideale (dünne) Linsen sind mir bekannt.
Brennweite und Gegenstandsweite (also von Objektiv zu Beamer-LCD) sind nicht bekannt (Obejktiv mit Zoom und Innenfokussierung). Die Brennweite dürfte ca. im Bereich 20mm bis 30mm liegen.
Wendet man die Formeln für dünne Linsen an, so kürzen sich Brennweite und Gegenstandsweite sogar heraus und werden nicht mehr benötigt.
Allerdings kann ich damit den Effekt den die getestete 0,25dpt-Linse hat nicht nachvollziehen.
Ich gehe davon aus, dass ich dafür die Brennweite und auch die Hauptebenen des Objektivs kennen müsste. Nur wie komm ich da ran? Wenn man das Objektiv abnehmen könnte würde das ja noch gehen. Aber da kommt man nicht ran...
Alternativ: Kennt jemand einge gute Erklärung zum Nachlesen der Funktionsweise einer Tele-Vorsatzlinse (Vorlesungsskript einer Hochschule o.ä.)? Ich meine gehört/gelesen zu haben, dass diese die Hauptebenen verschiebt und nicht (nur) Einfluss auf die Brennweite hat.
Wie sonst kommt die Angabe eines Faktors für diese Vorsätze zustande? Wenn dieser Faktor unabhängig von der Brennweite sein sollte wäre das ggf. ein Versuch wert. Denn um welchen Faktor ich das Bild verkleinern muss ist natürlich bekannt.
Gruß,
Mawes
Die Linse mit 0,25dpt hab ich vom Optiker (Brillenglasrohling), nur mit der Berechnung konnte der mir nicht weiterhelfen.
Die Gleichungen für ideale (dünne) Linsen sind mir bekannt.
Brennweite und Gegenstandsweite (also von Objektiv zu Beamer-LCD) sind nicht bekannt (Obejktiv mit Zoom und Innenfokussierung). Die Brennweite dürfte ca. im Bereich 20mm bis 30mm liegen.
Wendet man die Formeln für dünne Linsen an, so kürzen sich Brennweite und Gegenstandsweite sogar heraus und werden nicht mehr benötigt.
Allerdings kann ich damit den Effekt den die getestete 0,25dpt-Linse hat nicht nachvollziehen.
Ich gehe davon aus, dass ich dafür die Brennweite und auch die Hauptebenen des Objektivs kennen müsste. Nur wie komm ich da ran? Wenn man das Objektiv abnehmen könnte würde das ja noch gehen. Aber da kommt man nicht ran...
Alternativ: Kennt jemand einge gute Erklärung zum Nachlesen der Funktionsweise einer Tele-Vorsatzlinse (Vorlesungsskript einer Hochschule o.ä.)? Ich meine gehört/gelesen zu haben, dass diese die Hauptebenen verschiebt und nicht (nur) Einfluss auf die Brennweite hat.
Wie sonst kommt die Angabe eines Faktors für diese Vorsätze zustande? Wenn dieser Faktor unabhängig von der Brennweite sein sollte wäre das ggf. ein Versuch wert. Denn um welchen Faktor ich das Bild verkleinern muss ist natürlich bekannt.
Gruß,
Mawes
Kehrwert der Brennweite in Metern ist gleich der Dioptrie, also hat die Vorsatzlinse eine Brennweite von 4m.
"stapelt" man Linsen kann man die Dioptrie einfach addieren (wenn die Brennweiten der einzelnen Linsen nicht zu klein ist).
Kannst du irgendwie die Größe des Motivs ermitteln, also vom durchstrahlten LCD (oder was immer vom Licht durchstrahlt wird - millimeter genau). Damit es mit der Gleichung paßt dreh ich mal alles um, da der Strahlengang umkehrbar ist, sollte es problemlos funktionieren.
Größe vom LCD (Bildgröße B) - im Projektor
Bild auf der Leinwand (Gegenstandsgröße G) und läßt sich mit einem Gliedermasstab (Zollstock) aumessen.
Gegenstandsabstand g kann man nährungsweise Frontlinse<->Leinwand nehmen
damit liesse sich dann die Brennweite bestimmen mit
f= g * B / (G+B)
um irgendwie weiterzukommen brauchst du von diesen 5 Werten immer 3
B -Bildgröße
b - Bildabstand
G - Gegenstandsgröße
g - Gegenstandsweite
f - Brennweite
---
https://navitar.com/products/download/2384/
diese Firma bietet sowas passend an. ist allerdings in USA und man müßte fragen ob dieser Projektor "funktniert".
"stapelt" man Linsen kann man die Dioptrie einfach addieren (wenn die Brennweiten der einzelnen Linsen nicht zu klein ist).
Kannst du irgendwie die Größe des Motivs ermitteln, also vom durchstrahlten LCD (oder was immer vom Licht durchstrahlt wird - millimeter genau). Damit es mit der Gleichung paßt dreh ich mal alles um, da der Strahlengang umkehrbar ist, sollte es problemlos funktionieren.
Größe vom LCD (Bildgröße B) - im Projektor
Bild auf der Leinwand (Gegenstandsgröße G) und läßt sich mit einem Gliedermasstab (Zollstock) aumessen.
Gegenstandsabstand g kann man nährungsweise Frontlinse<->Leinwand nehmen
damit liesse sich dann die Brennweite bestimmen mit
f= g * B / (G+B)
um irgendwie weiterzukommen brauchst du von diesen 5 Werten immer 3
B -Bildgröße
b - Bildabstand
G - Gegenstandsgröße
g - Gegenstandsweite
f - Brennweite
---
https://navitar.com/products/download/2384/
diese Firma bietet sowas passend an. ist allerdings in USA und man müßte fragen ob dieser Projektor "funktniert".
guck doch mal in die Anleitung von deinem Projektor, da sollte irgendwo das Projektionsverhältnis angegeben sein.
Das entspräche dann dem Abbildungsmaßstab A und
A = B / G = b / g
Zitat: Mawes 13.11.15, 18:17Zum zitierten Beitrag das größere Problem is eher, dass du nicht weißt ob es innenfokussiertes Objektiv ist oder nicht. Bei innenfokussiert ändert sich nämlich auch die Brennweite beim fokussieren und nicht nur beim zoomen.
---
hab noch was gefunden
http://www.beamershop24.net/objektive/
http://www.beamerandmore.de/beamer-1/be ... r-objektiv
scheinen aber eher austauschobjektive zu sein, die mehr kosten als so mancher Projektor.
---
an anderer Stelle steht, das das "Projektionsverhältnis" nur Beamer-Abstand zu Bildgröße beschreibt...
---
es kann sein, dass mit der richtigen Linse auf die 5m nicht mehr fokussiert werden kann.
Den Gedanken wollte ich nur mal loswerden.
Das entspräche dann dem Abbildungsmaßstab A und
A = B / G = b / g
Zitat: Mawes 13.11.15, 18:17Zum zitierten Beitrag das größere Problem is eher, dass du nicht weißt ob es innenfokussiertes Objektiv ist oder nicht. Bei innenfokussiert ändert sich nämlich auch die Brennweite beim fokussieren und nicht nur beim zoomen.
---
hab noch was gefunden
http://www.beamershop24.net/objektive/
http://www.beamerandmore.de/beamer-1/be ... r-objektiv
scheinen aber eher austauschobjektive zu sein, die mehr kosten als so mancher Projektor.
---
an anderer Stelle steht, das das "Projektionsverhältnis" nur Beamer-Abstand zu Bildgröße beschreibt...
---
es kann sein, dass mit der richtigen Linse auf die 5m nicht mehr fokussiert werden kann.
Den Gedanken wollte ich nur mal loswerden.
Ohne die Angabe von Brennweite oder Abbildungsmassstab kann man lange raten, die Bildbreite wird durch den verwendbaren Bildkreis des Objektivs bestimmt, nicht durch die Brennweite. Nur als Hinweis: Die Änderung durch die 0,25dp macht etwa 3% aus, du willst aber über 60% haben. MfG, w.b.
Hallo,
Zitat: Mawes 13.11.15, 18:17Zum zitierten Beitrag
deine Vermessung zeigt, dass der Beamer eine ziemlich weitwinklige Optik hat, neudeutsch also ein Short-throw Beamer ist. Das bedeutet, dass die Brennweite des Objektivs sehr kurz ist. Was Du erreichen möchtest, ist eine Verlängerung der Brennweite. Das wäre theoretisch möglich über eine Streulinse vor dem Objektiv. Gleichzeitig würde das aber auch bedeuten, wenn die Kombination Linse+Objektiv eine längere Brennweite erzielt, dass der Abstand vom Objektiv zum DLP- oder LCD- oder LCOS-Chip deutlich vergrößert werden muss. Das dürfte bei den marktgängigen Beamern in dem Maße kaum machbar sein. Von den Auswirkungen auf die Bildqualität sprechen wir garnicht erst.
Kurz gesagt, theoretisch: ja, praktisch: nein.
Zitat: Mawes 13.11.15, 18:17Zum zitierten Beitrag
Nö, die ganze Kunst des Objektivdesigns liegt darin, aus den doofen und nicht perfekten Glaslinsen was zusammenzuzaubern, was sich näherungsweise wie eine ideale Linse verhält ;-)
Schönes WE
tk
Zitat: Mawes 13.11.15, 18:17Zum zitierten Beitrag
deine Vermessung zeigt, dass der Beamer eine ziemlich weitwinklige Optik hat, neudeutsch also ein Short-throw Beamer ist. Das bedeutet, dass die Brennweite des Objektivs sehr kurz ist. Was Du erreichen möchtest, ist eine Verlängerung der Brennweite. Das wäre theoretisch möglich über eine Streulinse vor dem Objektiv. Gleichzeitig würde das aber auch bedeuten, wenn die Kombination Linse+Objektiv eine längere Brennweite erzielt, dass der Abstand vom Objektiv zum DLP- oder LCD- oder LCOS-Chip deutlich vergrößert werden muss. Das dürfte bei den marktgängigen Beamern in dem Maße kaum machbar sein. Von den Auswirkungen auf die Bildqualität sprechen wir garnicht erst.
Kurz gesagt, theoretisch: ja, praktisch: nein.
Zitat: Mawes 13.11.15, 18:17Zum zitierten Beitrag
Nö, die ganze Kunst des Objektivdesigns liegt darin, aus den doofen und nicht perfekten Glaslinsen was zusammenzuzaubern, was sich näherungsweise wie eine ideale Linse verhält ;-)
Schönes WE
tk
Nachtrag: Eigentlich brauchst du eine grössere Brennweite, um den gleichen Ausschnitt auf kleinerer Fläche abzubilden. Deine Tabelle zeigt, dass bei +0,25dp die Breite auch zunimmt; du brauchst also eine Vorsatzlinse mit negativen Dioptrien. Wobei TiKappa schon auf die möglichen Qualitätsverluste hingewiesen hat. Bei der vermuteten Brennweite von 2-3cm sollte eine Vorsatzlinse in der Grössenordnung -20 bis -12dp den gewünschten Effekt bringen. MfG, w.b.
Zitat: Willy Brüchle 17.11.15, 18:02Zum zitierten Beitrag interessanterweise zeigt der verlinkte Graph genau das Gegenteil, falls richtig beschriftet. "Mit Vorsatzlinse" ist laut Beschriftung die untere Linie.
Wenn ich deine Kurven richtig ablese, müsstest du mit -11dp das gewünschte Abbildungsverhältnis bekommen. Die Brennweite des Beamers ist dann aber etwas über 4cm. MfG, w.b.
@Andreas Oestereich: Mit der positiven Vorsatzlinse hat er die rote, flachere Kurve. Bei gleichem Abstand wurde das Bild breiter und nicht wie gewünscht schmaler.
@Andreas Oestereich: Mit der positiven Vorsatzlinse hat er die rote, flachere Kurve. Bei gleichem Abstand wurde das Bild breiter und nicht wie gewünscht schmaler.
Zitat: Willy Brüchle 17.11.15, 18:53Zum zitierten Beitrag genau die rote, flachere Kurve, die eine geringere Bildbreite bei gleichem Abstand zeigt.
aber wie auch immer ohne mehr input vom TO kommen wir hier nicht weiter.
aber wie auch immer ohne mehr input vom TO kommen wir hier nicht weiter.
@Andreas: Stimmt auch wieder; da habe ich etwas flüchtig hingesehen. Wenn der gleiche Bild-Inhalt dort abgebildet wird, stimmt irgend etwas nicht. Die Brennweite müsste mit der Vorsatzlinse kleiner werden und das Bild in der Entfernung grösser. MfG, w.b.