Ingrandimento

ingrandimento
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L'ingrandimento è quel processo che in teoria aumenta le dimensioni di un oggetto, ma per il quale è necessaria una "macchina di amplificazione" che possa magnificare [dal lat. tardo magnificatio -onis e per calco dall'inglese magnification], esaltare o aumentare le omologhe dimensioni dell'immagine e/o dell'oggetto (che siano esse reali o apparenti). Una di queste "macchine" può essere l'ingranditore di stampe fotografiche; altre sono la fotocopiatrice o addirittura le stampanti 2D e 3D. Ed altre ancora, sono gli strumenti ottici per l'osservazione da vicino o da lontano (indifferentemente).

Francobollo visto attraverso una lente d'ingrandimento

Quando il valore di ingrandimento risultasse inferiore al relativo fattore 1:1, la "macchina" sta producendo una riduzione, che diventa un ingrandimento negativo (o un "rimpicciolimento"). Ma normalmente, l'ingrandimento è sempre positivo ed ha il tipico scopo di rendere più visibili i dettagli più fini, aumentandone la risoluzione (quando è possibile).

L'ingrandimento ottico non modifica la prospettiva delle immagini, ma è possibile aumentare l'ingrandimento apparente, spostando il punto di vista (la prospettiva) più vicino all'oggetto osservato (detto anche, effetto prospettico): quando ci avviciniamo fisicamente ad un oggetto, ne aumentiamo la dimensione sulla retina e percepiamo l'aumento delle dimensioni come un ingrandimento.

Ingrandimento ottico (ingrandimento come numero)Modifica

L'ingrandimento ottico è in ogni caso strettamente legato alla visione umana e alla sua percezione visiva e viene descritto da un fattore di moltiplicazione numerico: il valore di ingrandimento, di tutti gli strumenti ottici da osservazione (tipo, lenti d'ingrandimento, microscopi, cannocchiali, telescopi, monocoli, binocoli, mirini, ecc), è sempre riferito alla visione ad occhio nudo (che vale 1x ed è il riferimento). In fisica ottica, questo valore è considerato ingrandimento visuale o anche ingrandimento angolare, in quanto calcolato dall'angolo sotteso di una dimensione apparente dell'oggetto (la larghezza o l'altezza) ed è inteso come il rapporto tra la dimensione apparente, nell'immagine virtuale (vista nello strumento) e la dimensione apparente, nell'immagine dell'oggetto visto ad occhio nudo.

- Ingrandimento angolare:

Per gli strumenti ottici con oculare, la dimensione lineare dell'immagine non può essere misurata con un metro, quindi l'unica dimensione possibile è quella che indica l'angolo sotteso dall'oggetto al punto focale. In termini tecnici, si considera la tangente dell'angolo. Quindi l'ingrandimento angolare è definito come:  , e dove   è l'angolo sotteso dall'oggetto al punto focale anteriore dell'obiettivo, mentre   è l'angolo sotteso dall'immagine al punto focale posteriore all'oculare.

Ad esempio, siccome la dimensione angolare della luna piena vista ad occhio nudo è di 0.5°, usando un binocolo con ingrandimento 10x, la luna ora sottende un angolo di 5°.

- Ingrandimento lineare (o trasversale):

Per le immagini reali, come quelle proiettate su uno schermo, la dimensione ne indica una lineare, cioè quella misurata in millimetri o con unità di misura equivalenti.

Per le lenti di ingrandimento e i microscopi ottici, dove la dimensione dell'oggetto è una dimensione lineare e la misura apparente un angolo, l'ingrandimento è convenzionalmente il rapporto tra la dimensione apparente vista nell'oculare e la dimensione angolare dell'oggetto posizionato alla distanza di 25 cm dall'occhio (massima distanza vicina, oltre la quale emerge clinicamente una presbiopia).

Calcolo dell'ingrandimento dei sistemi otticiModifica

  • lente: l'ingrandimento lineare di una lente è
 
dove f è la lunghezza focale e S la distanza della lente dall'oggetto. Notare che per le immagini reali M è negativo e l'immagine è capovolta. Per le immagini virtuali M è positivo e l'immagine è corretta.
 
dove   è la lunghezza focale della lente dell'obiettivo e   è la lunghezza focale dell'oculare. L'ingrandimento angolare è data da
 
  • lenti d'ingrandimento: l'ingrandimento angolare dipende da come il vetro e l'oggetto sono posizionati in relazione all'occhio. Se la lente è tenuta in modo che il suo punto di fuoco sia sull'oggetto, l'occhio può vedere l'immagine con ingrandimento angolare
 
Se invece la lente è tenuta molto vicino all'occhio e l'oggetto vicino alla lente si può ottenere una maggiore ingrandimento, circa
 
In questo caso   è la lunghezza focale della lente in centimetri. La costante di 25 cm è una convenzione della distanza di fuoco più vicina dell'occhio.
 
dove   è l'ingrandimento dell'obiettivo e   l'ingrandimento dell'oculare. L'ingrandimento dell'obiettivo dipende dalla sua lunghezza focale   e dalla distanza   tra il piano focale posteriore dell'obiettivo e il piano focale dell'oculare:
 
L'ingrandimento dell'oculare dipende dalla sua lunghezza focale   e può essere calcolata con la stessa equazione delle lenti d'ingrandimento.

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