Öffnungsweite

Als Öffnungsverhältnis bezeichnet man das Verhältnis zwischen der wirksamen Öffnung D und der Brennweite f eines Teleskops oder Fotoobjektivs:

$\mathrm{\ddot Offnungsverh\ddot altnis} = \frac D f$

Die wirksame Öffnung entspricht dabei dem Durchmesser der Eintrittspupille eines Objektivs. Bei einem Teleskop entspricht die Eintrittspupille der Eintrittsöffnung.

• Der Kehrwert des Öffnungsverhältnisses ist die Blendenzahl $\displaystyle \kappa$, auch Öffnungszahl genannt.

• Das größtmögliche Öffnungsverhältnis eines Objektivs oder Teleskops wird als dessen Lichtstärke bezeichnet.

Schreibweisen

Gebräuchliche Schreibweisen für das Öffnungsverhältnis:

Schreibweise	Beispiel
1 : $\displaystyle \kappa$	1:1,4
1 / $\displaystyle \kappa$	1/1,4
f / $\displaystyle \kappa$	f/1,4
F $\displaystyle \kappa$	F 1,4

Belichtungszeit

• Ein Teleskop von 200 mm Eintrittsöffnung und 800 mm Brennweite hat ein Öffnungsverhältnis von 200:800, also 1:4 (sprich: eins zu vier) oder f / 4, Fotografen sprechen auch von Blendenzahl 4 oder Öffnungszahl 4 - oder kurz Blende 4.

• Ein Teleskop mit 200 mm Eintrittsöffnung und 1600 mm Brennweite hat ein Öffnungsverhältnis von 200:1600, also 1:8 oder f / 8, das ist ein kleines Öffnungsverhältnis, da die Zahl 8 im Nenner steht. Fotografen sprechen auch von kleiner Blende oder „langsamen Öffnungsverhältnis“, da man gegenüber 1:4 viermal so lange belichten muss. Das Licht wird (bei gleicher Brennweite) auf eine Kreisfläche mit dem doppelten Durchmesser, also der vierfachen Fläche verteilt.

• Ein Teleskop mit 100 mm Eintrittsöffnung und 800 mm Brennweite hat ein Öffnungsverhältnis von 100:800 und damit ebenfalls 1:8 oder f / 8. Das Licht wird hier jedoch auf dieselbe Kreisfläche wie im ersten Fall (200:800) verteilt, nun tritt aber nur noch 1/4 soviel Licht in das Teleskop, da die Fläche seiner Eintrittsöffnung nur noch ein Viertel beträgt. Daher muss man auch in diesem Fall gegenüber 1:4 viermal solange belichten.

Eine Verdoppelung des Öffnungsverhältnisses entspricht also einer Verkürzung der Belichtungszeit auf 1/4, eine Halbierung des Öffnungsverhältnisses entspricht einer Vervierfachung der Belichtungszeit.

Fotografen sprechen bei großen Öffnungsverhältnissen daher auch von hoher Lichtstärke oder vom „schnellen Öffnungsverhältnis“, da man beim Fotografieren umso kürzer belichten muss, je größer das Öffnungsverhältnis ist.

Typische Öffnungsverhältnisse

Teleskope

Bei Teleskopen hat sich die Schreibweise f / $\displaystyle \kappa$ (z. B. f/4, sprich: eff-vier) durchgesetzt.

Refraktoren (Linsenteleskope) haben üblicherweise Öffnungsverhältnisse zwischen f / 5 und f / 15, Newton-Reflektoren (Spiegelteleskope) ein Öffnungsverhältnis zwischen f / 4 und f / 10, Cassegrain Reflektoren zwischen f / 8 und f / 20.

Fotografische Objektive

Bei Objektiven für die Fotografie ist die Schreibweise 1 :  $\displaystyle \kappa$ (z. B. 1:4, sprich: eins-zu-vier) üblich, aber auch die anderen Schreibweisen sind anzutreffen.

Fotografische Objektive besitzen in der Regel eine variable Blende, sodass sich das Öffnungsverhältnis verstellen lässt. Normalobjektive haben ein typisches größtmögliches Öffnungsverhältnis (entspricht der Lichtstärke) zwischen 1:1,4 und 1:2,8. Teleobjektive haben meist geringere Lichtstärken um 1:2,8 bis 1:8, je nach Brennweite. Dadurch lässt sich die Öffnung und damit auch das Gewicht und die Größe des Objektivs relativ gering halten. Typische Weitwinkelobjektive haben meist kein größeres Öffnungsverhältnis als Normalobjektive, da die Abbildungsfehler bei großen Bildwinkeln mit zunehmender Öffnung nur sehr aufwändig zu korrigieren sind.

Öffnungswinkel

Für große Entfernungen (Gegenstandsweiten) ergibt sich aus dem Öffnungsverhältnis 1/$\displaystyle \kappa$ der bildseitige Öffnungswinkel ω_B zu:
$\displaystyle \omega_B = 2 \cdot \arctan \left(\frac 1 {2 \cdot \kappa} \right)$

Siehe auch

• Blendenzahl
• Blendenreihe
• Öffnungswinkel
• Numerische Apertur
• Fotografische Blende
• Schärfentiefe