Fokus

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Dieser Artikel behandelt den Fokus in der geometrischen Optik. Für weitere Bedeutungen siehe Focus (Begriffsklärung).

Fokus auf Rosen im Hintergrund, Modell unscharf, Blende f2

Fokus auf Modell im Vordergrund, Modell scharf, Blende f2

Als Fokus oder Brennpunkt einer optischen Linse oder eines Hohlspiegels wird in der geometrischen Optik der Ort bezeichnet, in dem parallel zur optischen Achse einfallende Lichtstrahlen durch das optische Element gebündelt werden.

Es gilt auch die Umkehrung. Strahlen, die vom Fokus eines optischen Elements ausgehen, werden von diesem so gebrochen oder reflektiert, dass sie im Weiteren parallel zu einander und zur optischen Achse verlaufen.

f = Brennweite

Der Fokus befindet sich auf der optischen Achse in einem definierten Abstand, der Brennweite, von der Hauptebene des optischen Systems.

Je nach Ausführung der Linse bzw. des Spiegels gelingt die Vereinigung der Strahlen mehr oder weniger vollkommen (siehe auch: Abbildungsfehler). Weil sich die Lichtstrahlen nicht perfekt in einem Punkt treffen, ist der Begriff Brennpunkt nicht völlig korrekt.

All das gilt nicht nur für den sichtbaren Spektralbereich, der im Bereich von 400nm bis 700nm liegt; auch ultraviolette oder Wärmestrahlung kann durch Linsen oder Spiegel in einem Fokus (Brennpunkt) gebündelt werden. Wird mit einem Brennglas (siehe auch: Lupe) Sonnenlicht gesammelt, ist eine sehr hohe Energiedichte erreichbar. Diese reicht aus, um beispielsweise Papier zu entzünden (von daher resultiert auch der Name Brennpunkt; nicht im sichtbaren Spektralbereich liegendes Licht wird im Fokus gebündelt und mag gegebenenfalls energetisch bedingt dazu in der Lage sein, das Papier wie oben erwähnt zu entzünden).

Laserstrahlen werden mit Linsen fokussiert, um sie zur Materialbearbeitung nutzen zu können. Je nach Bearbeitungsverfahren (Bohren, Schneiden, Schweißen, Härten, Gravieren) liegt der Fokus im, auf oder über dem Material.

In der Filmkunst und Fotografie bezeichnet der Fokus die Ebene, auf die scharf gestellt wird. Im Film ist die Verlagerung des Fokus ein Stilmittel.

Da in Kameras üblicherweise Linsensysteme zu finden sind, also Anordnungen mehrerer Linsen, ist es auch möglich, den Fokus des Linsensystems von seiner Brennweite zu entkoppeln. Somit lässt sich ein gewünschtes Objekt fokussieren, ohne dass die Brennweite (bei Linsensystemen kennzeichnend für die Vergrößerung, also dem "Zoom") signifikant geändert wird. Solche Systeme sind als Zoomobjektive bekannt. Bei digitalen Kameras weist die Spezifikation „Optischer Zoom“ darauf hin.