Ein Zentralstrahl, in der geometrischen Optik auch Hauptstrahl, ist in einem abbildenden System der Strahl eines Strahlenbündels, der das Strahlenbündel repräsentiert, wenn die Apertur des Systems auf nahezu 0 verkleinert wird.

Unter einem Zentralstrahl versteht man in der Radiologie diejenigen Röntgenstrahlen, die gerade von der Strahlenquelle (Fokus) durch die Mitte des Strahlenaustrittsfensters verlaufen. Die Körperregion, die der Zentralstrahl trifft, ist im Röntgenbild mit der geringsten Verzerrung abgebildet.^[1] Aus einer punktförmigen Strahlenquelle breiten sich Röntgenstrahlen geradlinig aus und bilden durch Divergenz nach Austritt aus dem Röhrenfenster einen Strahlenkegel, innerhalb dessen man Senkrecht-, Achsen- und Zentralstrahl unterscheidet. Dabei gehen diese drei Strahlen definitionsgemäß vom Mittelpunkt des Fokus aus, wobei der Achsenstrahl durch die Mitte der Blendenöffnung, der Zentralstrahl durch die Mitte des Strahlenaustrittsfensters treten und der Senkrechtstrahl im rechten Winkel auf die Bildebene trifft.^[1] Bei symmetrischer Einblendung und zusätzlicher Rechtwinkelprojektion, wie es bei Fernröntgenaufnahmen üblich ist, sind diese drei Strahlen identisch.^[2]

Im Fall einer einzelnen dünnen Linse bildet die Linse zugleich die Aperturblende. In diesem Fall verläuft der Hauptstrahl durch den geometrischen Mittelpunkt der Linse und behält seine Richtung beim Durchlaufen der Linse und im Bildraum unverändert bei.

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Im Fall komplexerer Systeme, verläuft der Hauptstrahl im Allgemeinen vom Objektpunkt zum geometrischen Mittelpunkt der Eintrittspupille, dem Abbild der Aperturblende auf der Bildseite, tritt dort in das optische System ein, durchläuft den geometrischen Mittelpunkt der Aperturblende, tritt im geometrischen Mittelpunkt der Austrittspupille wieder aus dem System aus und durchläuft den Bildpunkt des Objektpunkts. Der Verlauf des Hauptstrahls vor, hinter und zwischen diesen Fixpunkten hängt von der Konstruktion des optischen Systems ab.

Mit Hilfe des Hauptstrahls und der optischen Achse lassen sich die Meridionalebene und die Sagittalebene konstruieren. Das sind zwei Hilfsebenen, die bei der Berechnung und Beurteilung der optischen Eigenschaften des abbildenden Systems hilfreich sind.

• Eugene Hecht: Optics. 4. Aufl. Addison-Wesley, an Francisco 2002, ISBN 978-0-321-18878-6 (EA Reading, Mass. 1982).
  • deutsche Übersetzung: Optik. 5. Aufl. Oldenbourg, München 2009, ISBN 978-3-486-58861-3 (EA Bonn 1991).

1. ↑ ^{a b} Theodor Laubenberger, Jörg Laubenberger: Technik der medizinischen Radiologie: Diagnostik, Strahlentherapie, Strahlenschutz; für Ärzte, Medizinstudenten und MTRA ; [mit 71 Tabellen]. Deutscher Ärzteverlag, 1999, ISBN 978-3-7691-1132-3, S. 110 ff. (google.de). 
2. ↑ Z. Ševkušić: Differenzierung der unterschiedlichen Abbildungsgeometrien von analogen und digitalen Fernröntgenseitenbildern.Dissertation, 2008 (PDF)