Historisch overzicht
Evolutie van de lenzen I
Meniscus
Fotografie » TechTalk » Fysica » Lensconstructie (historiek) » Enkelvoudige of meniscuslens
Het is aangeraden eerst de theorie te lezen. Hier lees je hoe je de theorie omzet in de praktijk. De eerste fototoestellen gebruikten een enkelvoudige bolle lens. Hoe komt het dat de huidige lenssystemen opgebouwd zijn uit wel meer dan 20 enkelvoudige lenzen? Dit artikel probeert u uitleg te geven waarom er zoveel lenzen nodig zijn.

Het is belangrijk te weten dat iedere lens een klein verlies aan lichtintensiteit betekent. Bij ieder lucht-glas-overgang gaat er licht verloren, dat een waas over de foto vormt (verlies aan contrast). Dit is vooral merkbaar bij niet-gecoate lenzen (die verliezen van meerdere percenten hadden bij iedere lucht-glas overgang). Tegenwoordig gebruikt men uitsluitend gecoate lenzen (en zefs meervoudig gecoate lenzen) die een bijna verwaarloosbaar verlies hebben. De verliezen gebeuren vooral als het licht de lens niet loodrecht bereikt, en zijn dus vooral zichtbaar als vignetering (donkere hoeken), spookbeelden en halo-effekten (Deze effekten kan je soms nog merken bij kitlenzen waarvan niet alle lenselementen meervoudig gecoat zijn).

Eenvoudige lens

pinhole camera (camera obscura)

De enkelvoudige lens met al zijn beperkingen is een verbetering van de pinhole camera (camera obscura) waarbij het beeld gevormd werd door het licht dat door een zeer kleine opening scheen. De eerste lenzen die een bruikbare opening hadden van ƒ/11 (extreem weinig lichtgevoelig naar onze maatstaven) waren veel lichtgevoeliger dan een pinhole. Oorspronkelijk was het bekomen beeld met een lens niet veel beter dan wat men kon bekomen met een pinhole, maar de situatie verbeterde met de technologische vooruitgang bij de lenzenfabricage.


Enkelvoudige convexe lens
De enkelvoudige lens van een fototoestel is altijd een convexe (bolle) lens. Evenwijdige lichtstralen (van een object op oneindig zoals de zon) komen samen in het brandpunt (F). Het beeld van een object wordt omgekeerd gevormd op een afstand dat groter is dan de brandpuntsafstand (f). De lenzen werden in eenvoudige fototoestellen gebruikt in het begin van de 20ste eeuw (de bekende "Brownie box", die over de toonbank ging voor 1 dollar). Men moest een heel kleine opening gebruiken om een redelijk scherp beeld te bekomen en de achterwand was gebogen om de fouten te beperken.

De eenvoudige lens wordt soms meniscuslens genoemd omdat het beter klinkt. Een meniscus is een lensvormige grensvlak, zoals een waterdruppel op een doorboorde metalen plaat (lucht-water-lucht overgang).

Sferische lenzen (zowel holle als bolle lenzen) zijn relatief gemakkelijk te slijpen en polijsten. Daarom zal men atijd proberen sferische lenzen te gebruiken, zelfs al heeft men daarom 6 individuele lenzen nodig (dubbele gauss construktie). Maar we lopen te snel. Het volgend hoofdstuk gaat over asferische lenzen.

Softfocus

Zoals men het sepia-effekt is gaan nabootsen, is men het typisch effekt van enkelvoudige lenzen gaan nabootsen om een “droomeffekt” te bekomen (bijvoorbeeld bij glamour fotografie). Het is een heel speciaal effekt, waarbij de hooglichten vervaagd zijn, maar waarbij het beeld toch scherp is (absoluut niet vergelijkbaar met een onscherpe foto!). Het effekt van sferische lenzen kan nagebootst worden met de Canon EF 135mm lens ƒ/2.8 with Softfocus, of gewoon door een voorfilter te gebruiken (glam-filter: een glasplaat dat met glycerine bestreken wordt) of in noodgeval door één van de nylonkousen van het model strak over de lens te spannen.

Maar eenzelfde effekt kan ook achteraf bekomen worden in Photoshop:


Bij een shooting aan zee bij stormweer kan je ongewild een softfocus-effekt bekomen omdat er waterdruppels op de lens komen (achteraf controleren of er geen zandkorrels op de lens plakken en met een heel verdunde detergent zorgvuldig reinigen).