Ein Objektiv ist ein sammelndes optisches System, das ein reelles Bild eines Objektes erzeugt. Sowohl Linsen als auch spiegelnde Flächen können Bestandteile eines Objektivs sein. Genau wie das Objekt, ist das erzeugte Bild dreidimensional. Objekte, die sehr weit entfernt sind, also scheinbar im unendlichen liegen, (z.B. Sterne und andere Objekte am Himmel) werden in einer Ebene, der Bildebene abgebildet.
Die Größe des Bildes hängt von der Brennweite der Linse ab. Je größer diese, desto größer ist auch das Bild. Um die Kamera für Linsen verschiedener Brennweite benutzen zu können, war sie mit einem Auszug (Balgen) versehen, der es gestattete, sie zu verlängern bzw. zu verkürzen; das Balgenprinzip wird auch heute noch in der Großbild- und Makrofotografie genutzt.
Ein Projektor benutzt ein Objektiv, um ein stehendes oder bewegtes Bild vergrößert auf eine Wand zu projizieren.
In einem Mikroskop oder einem Teleskop betrachtet man das durch das Objektiv erzeugte Bild sehr kleiner oder weit entfernter Objekte durch ein Okular, ein weiteres Linsensystem. Beim Mikroskop liegt dabei die Bildebene näher beim Objektiv, und das Objektiv hat verglichen mit dem Okular eine kurze Brennweite. Beim Teleskop liegt die Bildebene näher am Okular, und das Objektiv hat die größere Brennweite.
In der Fotografie oder Videotechnik ist das Objektiv Teil eines Fotoapparates beziehungsweise einer Videokamera. Es erzeugt ein reeles Bild in der Bildebene, wo sich der lichtempfindliche Film oder ein elektronischer Sensor befindet. Man unterscheidet anhand der Brennweite zwischen Weitwinkelobjektiven, Normalobjektiven und Teleobjektiven. Lässt sich die Brennweite des Objektivs ändern, spricht man von einem Zoomobjektiv, sonst von einer Festbrennweite. Spezialobjektive sind das Fischauge (Fisheye) und TS-Objektive.
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