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Aufgabe

Fotoapparat und Auge im Vergleich

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Ein digitaler Fotoapparat mit Zoom-Objektiv und dein Auge haben in Aufbau und Funktion viele Gemeinsamkeiten. Fotoapparat und Auge unterscheiden sich aber auch in mehreren Punkten.

Nenne einige Punkte, die Fotoapparat und Auge gemeinsam haben und einige Aspekte, in denen sie sich unterscheiden.

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Gemeinsamkeiten:

  • Durch eine Konvexlinse (beim Fotoapparat meist ganzes Linsensystem) wird ein reelles, höhen- und seitenverkehrtes Bild auf einer lichtempfindliche Schicht entworfen.
  • Sowohl im Auge als auch im digitalen Fotoapparat wird das Licht in elektrische Signale umgewandelt.
  • Sowohl die Augenlinse als auch das Linsensystem in der Kamera mit Zoomobjektiv hat eine veränderliche Brennweite \(f\).
  • Sowohl beim Fotoapparat als auch beim Auge gibt es eine Vorrichtung zur Begrenzung der Lichtmenge. Beim Auge spricht man von der Iris, beim Fotoapparat von der Blende.

Unterschiede:

  • Ein wesentlicher Unterschied besteht in der Art der Scharfeinstellung. Beim Auge liegt die Bildweite fest. Die Einstellung auf verschieden entfernte Gegenstände erfolgt durch eine Veränderung der Brennweite der Augenlinse.  Beim Foto mit Zoomobjektiv ändert sich zwar auch die Brennweite \(f\), aber zusätzlich werden noch weitere technische Tricks angewendet, um das Bild zu schärfen (solche Tricks nutzen auch Kameras ohne Zoom-Objektiv).
  • Ein weiterer Unterschied liegt im Empfindlichkeitsbereich der lichtempfindlichen Schicht.Das Auge kann sich in einem sehr weiten Bereich verschiedenen Helligkeiten anpassen (Adaption), insbesondere auch sehr schlechten Lichtverhältnissen. Fotoapparate können dies oft nur begrenzt. Zum Ausgleich nehmen diese oft mehrere Bilder auf und legen sie übereinander oder nutzen eine lange Belichtungszeit.

Grundwissen zu dieser Aufgabe