brandpuntsafstand, grootte en helderheid van lens projectie op wand

[Zilver]

beste Experts,
​Ik heb nagenoeg geen theoretische kennis over optica, ik onderzoek meestal proefondervindelijk. Maar nu werk ik aan een kunstproject waarvoor ik mogelijk een groot formaat lens aan moet schaffen, daarom is het belangrijk dat ik weet waarvoor ik ga betalen.
De kern van het gebruik van de lens in deze opdracht is de omkering van het beeld in de (relatieve) verte als je door de lens kijkt, maar ik zou ook graag willen dat de lens een afbeelding projecteert op de wand. De fresnel die ik heb gevonden heeft een diameter van 110 cm een brandpuntsafstand van 130 cm. Ik heb aangenomen dat de projectie bij deze lens verschijnt op een afstand van 130 centimeter, maar klopt die aanname? Ik heb ook eens gehoord over dioptrie als maatgevend voor projectie. 
Als de brandpuntsafstand bekend is, kan ik dan de diameter van de projectie berekenen? Of is de projectie grootte van iets anders afhankelijk? En geld voor de helderheid van de projectie hoe dichterbij de projectie hoe helderder, of bestaan er ook andere verbanden? Wat is de invloed van de bolling van de lens eigenlijk? Werkt dit allemaal bij een fresnel lens weer anders?
Worden er eigenlijk ook glas lenzen gemaakt met een diameter van 1 meter?
 
Ik hoop dat u mij een eindje op weg kunt helpen, 
met een hartelijke groet,
 
 

[Xilvo]

Ik zou om te beginnen eens wat gaan spelen met een simpele lens, uit een vergrootglas (loep).
Die hebben meestal een brandpuntsafstand f van een centimeter of 15 à 20.
(Een dioptrie is 1/(brandpuntsafstand in meter), een andere maar voor hetzelfde; een lens met f=20 cm=0,2 m heeft dus een sterkte van 5 dioptrie).
 
Een beeld zal meestal niet op de brandpuntsafstand worden gevormd, tenzij het object heel ver weg staat, zoals de zon (vandaar 'brand'punt, waarschijnlijk).
 
Voor de helderheid is o.a. de grootte van de lens van belang,
 

Worden er eigenlijk ook glas lenzen gemaakt met een diameter van 1 meter?

 
Geen idee. Maar als ze bestaan voor niet te lange brandpuntsafstanden zullen ze nauwelijks te tillen zijn.
 
Dit zijn (hopelijk enigszins duidelijk) al een paar van je vragen beantwoord.

[Emveedee]

Als de brandpuntsafstand bekend is, kan ik dan de diameter van de projectie berekenen?

Ja, dat kan met de lenzenformule.

 

Wat is de invloed van de bolling van de lens eigenlijk?

Simpel gezegd, hoe boller de lens, hoe korter de brandpuntsafstand. Dit wordt beschreven door de lenzenmakersformule.

 

Werkt dit allemaal bij een fresnel lens weer anders? Worden er eigenlijk ook glas lenzen gemaakt met een diameter van 1 meter?

Een glazen lens met een diameter van 1 meter zal al snel heel zwaar worden. Zoals je in de links hierboven kan zien treedt de breking van het licht op bij de overgang van lucht naar glas en weer terug. Het glas in het midden van de lens draagt hier dus niet aan bij. In een Fresnellens wordt hier gebruik van gemaakt door dat middelste glas zoveel mogelijk weg te laten. Hierdoor is er veel minder glas nodig voor dezelfde lens. Helaas lever je wel wat in aan beeldkwaliteit.
 
Zoals Xilvo suggereert zou ik je ook aanraden om eens een beetje met een lens te experimenteren, dan krijg je al snel gevoel voor hoe het werkt. Probeer ook eens je observaties te vergelijken met de lenzenformule. Als je eens wil kijken hoe een Fresnellens eruit ziet, zou je eens kunnen kijken of je ergens een oude overhead projector op de kop kan tikken, die werken vaak met Fresnellenzen.
 
 
Overigens kun je een projectie en omkeren van het beeld ook bereiken m.b.v. een holle spiegel i.p.v. een lens. Die zijn misschien makkelijker te krijgen op dat formaat.