lensberekening

Etienne stelde deze vraag op 17 augustus 2006 om 21:56.
ik heb een probleem met het berekenen van de lens die ik nodig heb om via een observatiecamera een bepaald doel in beeld te krijgen.

 De afstand van de camera tot het doel is 4.5 à 6 meter en de breedte van het te observeren gebied is max. 3 meter. Kunt u mij uitleggen welke lens ik moet kopen? Ik heb de keuze uit bvb. een telelens 16 mm. / f1.4 (met automatische iris, een zoomlens van 6 – 15 mm. f1.4 maar zonder automatische iris, een zoomlens met automatische iris 3.5 – 8 mm. f1.4 en nog vele andere lenzen. Mijn voorkeur gaat uit naar de zoom 3.5 - 8 mm. vooral vanwege die automatische iris en de zoommogelijkheid (anders moet ik steeds die camera verzetten)  maar ik weet niet of 8 mm. voldoende is. De kleurenbeeldsensor is  een CCD 1/3" van Sony. Bestaat er een formule om dat te berekenen?Kunt u mij helpen aub?

Met vriendelijke dank.

 

Reacties

Jaap op 17 augustus 2006 om 22:51

Dag Etienne,
Uit je vraag maak ik op dat het gaat om een digitale camera waarvan de CCD een breedte van 1/3 inch = 0,00847 m heeft en dat bij voorbeeld de eerstgenoemde lens een brandpuntsafstand f=16mm heeft. (De 1.4 bij die lens zegt iets over de grootst mogelijke lensopening, de "lichtsterkte" van de lens.)
Stel dat bij zo'n objectief ("lens") dezelfde berekening mag worden uitgevoerd als bij een dunne enkelvoudige lens. Dan mogen we de lenzenformule 1/f=1/v+1/b en de formules voor de lineaire vergroting N=BB'/VV'=|b/v| gebruiken, met f is de brandpuntsafstand, v is de voorwerpsafstand (4,5 à 6 meter), b is de beeldafstand, BB' is de grootte van het beeld (maximaal de breedte van de CCD; 0,00847 meter) en VV' is de grootte van het doel (maximaal 3 meter).
Omdat de voorwerpsafstand v veel groter is dan de brandpuntsafstand f, mogen we benaderen b≈f.
Combinatie van deze formules levert BB'≈VV'×f/v [1] of f≈BB'×v/VV' [2].
Bij VV'=3m en v=4,5m vinden we met een zoomlens op f=8mm dat BB'≈3×0,008/4,5 = 0,0053 m, zodat het beeld van het doel slechts 63% van de breedte (0,00847m) van de CCD vult. De f=8mm lijkt niet voldoende. Stellen we deze zoomlens in op f=4mm, zal het doel een nog geringer deel van de CCD vullen.
Het doel wordt beeldvullend met bij voorbeeld f≈BB'×v/VV'=0,00847×4,5/3=0,0127m ofte wel een brandpuntsafstand van 12,7 mm.
Het lijkt raadzaam in de gewenste situatie proefopnamen te maken, om te voorkómen dat deze "theoretische" berekeningen tot vervelende verrassingen leiden.
Ik ben niet vertrouwd met de optica van digitale camera's. Daarom is het bovenstaande "met een slag om de arm". Misschien kan iemand anders aanvullen of verbeteren?
Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)