Grenzfrequenz und Auflösungsvermögen von Optiken

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Moin zusammen,

:oops: ólálá, welch émothionn!

Also gut, dann werf ich auch noch meine 2ct dazu:

Wenn die Teilung 0,7" breit ist, unsere errechnete Auflösung des Geräts aber nur 2" beträgt, dann haben die 0,7" der CT nicht etwa keinen Einfluß, SONDERN sie haben ein sattes Drittel Einfluß auf diese 2". Also signifikant!

D.h. wir nehmen diesen Einfluß auf einer Breite von 2" wahr und zwar um einen Betrag von absoluter Helligkeitsdifferenz mal 33% (2" / 0,7"). Das sieht man halt.

Wo isch's Probläm? ;)

Viele Grüße,
Okke
 
Kurzer Test, ob ein gestackter Jupiter leicht geschärft auch diese Helligkeiten zeigt: JA.

Hier Saturn, gestackt:
2018_08_01_231945_Sat_lapl6_ap68_ssss_gimp.jpg

Hier ein Detail aus dem Ringsystem und mit gemittelten Grauwerten :
Ringdetail.jpg
Bildschirmfoto 2020-08-22 um 19.11.01.jpg


Das ist von den Werten sehr nah dran an der ersten Umrechnung, was das Verhältnis betrifft.

B 200 zu A 129
B 195 zu A 136
Saturn_Rings_annotated_detail_gs_Durchschnitt3.jpg

Wenn man also keine Detailkorrekturen vornimmt, dann kommt das Bild augenscheinlich richtig an.
Das Auge "sieht" aber im kleinen Saturn sicher die "schwarze Teilung"... ;) :cool:

2018_08_01_231945_Sat_lapl6_ap68_ssss_gimp.jpg

siehe jedoch oben den Ausschnitt... die "aufgelöste Teilung" hat in diesem Foto einen Durchschnittswert von etwa RGB 107 (!) - das sind fast 50% Grauwert...

lg
Niki
 
ie Situation A "Hell-Dunkel-Hell" ist physikalisch anders als bei B "Dunkel-Hell-Dunkel", weshalb letztlich beide auch wahrnehmungspsychologisch verschieden gut erkannt werden.
Hmm, und wenn das denn so ist, wie ja viele hier meinen - wie verträgt sich das dann mit dem Prinzip von Babinet, welches ja besagt, dass die Lichtbeugung an einem Draht und einem gleich breiten Spalt identisch ist?
zu den gleichen Beugungserscheinungen kommt es laut Babinet nur in den Bereichen, die außerhalb des Bereichs liegen, den die geometrische Abbildung einnehmen würde. Innerhalb, also auf der Linie oder dem Punkt sieht es aber m.E. anders aus...
Wie man aus den unten gezeigten Darstellungen der Beugungserscheinungen am Spalt sehen kann, ist es eine Illusion, zu meinen, prominente Beugungserscheinungen beträfen nicht den Bereich der geometrischen Abbildung. Eine räumliche Abtrennung von Beugungserscheinungen und geometrischer Optik ist also gar nicht möglich!

slits.jpg
 
Mal eine andere Frage: Hat jemand von Euch schon jemals eine MTF gemessen?

Ja, eine Zeit lang habe ich das häufiger gemacht und mich auch mit der Theorie der Messung beschäftigt, um Sicherheit zu bekommen, dass ich das richtig mache und der Software trauen kann. Es gibt da eine sehr schöne Software: MTF Mapper. Der Autor hat in Blogs viele Aspekte der Messung gut erklärt. Es ist nur theoretisch einfach, praktisch gibt's viele Hindernisse.

Die Messung der Sensor MTF habe ich bisher allerdings noch nicht hinbekommen.

Michael
 
Hallo Peter,

beides was Du mir unterstellst habe ich aber nirgendwo behauptet.

Ich habe nur -erstens- gemeint, dass die Beugungserscheinungen im Bereich der hypothetischen rein geometrischen Abbildung in beiden Fällen A und B verschieden ausfallen dürften. Dass die Beugungserscheinungen also auf der Linie, auf dem Punkt anders aussehen dürften als im Spalt, im Loch. Nicht, dass es in diesen Zonen gar nie dazu käme. Gemäß Babinet sind sie m.W. jedenfalls nur jeweils außerhalb dieser Zonen identisch - sozusagen im Bereich des jeweiligen umgebenden Hintergrunds.

Deine Grafiken illustrieren leider nur Fall B, der andere Fall A fehlt, so ist kein Vergleich möglich. Deshalb hier eine Gegenüberstellung der Beugungserscheinungen von B Spalt (oben) und A Draht (unten):

fff173_w.jpg

Quelle: spektrum.de (Lexikon der Optik)

Im Bereich den der Spalt freigibt sieht es da im Fall B vergleichsweise heller und noch einigermaßen homogen aus, (vielleicht vergleichbar in Deinem Beispiel bis zu einer Spaltbreite von gut 1mm) während man innerhalb der Zone des gleich breiten Drahts hier schon dunklere graue Streifen ausmachen kann, was Helligkeit und damit Kontrast im Fall A vergleichsweise reduzieren dürfte... (das wäre auch im Einklang mit dem Monitorexperiment).

Dass man -zweitens- die idealisierte Beschreibung der geometrischen Optik in der Realität von den immer auftetenden Beugungserscheinungen räumlich abtrennen könnte, so etwas habe ich ebenfalls nicht behauptet. Ich habe nur die Zonen abgegrenzt, in denen es m.E. zu Unterschieden kommen dürfte und für die Babinet nicht gilt.

Deshalb: Bitte keine Strohmänner aufstellen...

Gruß,
Mathias
 
Zuletzt bearbeitet:
Zitat von *entfernt*:
"Mal eine andere Frage: Hat jemand von Euch schon jemals eine MTF gemessen?"

Ich nicht. Aber mein Bruder, der mal längere Zeit für einen renommierten Optikhersteller gearbeitet hat, war seinerzeit mit dem Aufbau einer Anlage zur MTF-Messung in der Qualitätskontrolle befasst...

Gruß,
Mathias
 
In manchen Fällen ja, da stimme ich gerne zu.
Das finde ich angesichts von Intelligenz und Bildung vieler Leute hier auch immer wieder enttäuschend.
<Von Moderation entfernt / Beleidigung>

Mathias
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Okke,

Moin zusammen,

:oops: ólálá, welch émothionn!

Also gut, dann werf ich auch noch meine 2ct dazu:

Wenn die Teilung 0,7" breit ist, unsere errechnete Auflösung des Geräts aber nur 2" beträgt, dann haben die 0,7" der CT nicht etwa keinen Einfluß, SONDERN sie haben ein sattes Drittel Einfluß auf diese 2". Also signifikant!

D.h. wir nehmen diesen Einfluß auf einer Breite von 2" wahr und zwar um einen Betrag von absoluter Helligkeitsdifferenz mal 33% (2" / 0,7"). Das sieht man halt.

Wo isch's Probläm? ;)

Viele Grüße,
Okke

das Problem ist das Wellenoptik dann doch etwas komplexer ist als so eine simple Rechnung.
Wenn die Grenzfrequenz bei 2“ liegt dann ist hier auch zig denn dann ist der Kontrast für Details darunter weg.
Du kannst also nicht erwarten einen Krater oder eine Bergspitze mit 0,7“ zu erkennen. Auch nicht ein bisschen weil man deiner mein Meinung nach die 33% noch irgendwie sehen würde.
Ich denke der Grundfehler deiner Überlegung ist das du geometrisch an die Sache herangehst und für die Auflösungsgrenze eine vollständige Trennung mit Zwischenraum annimmst bei der ein Detail an der Auflösungsgrenze noch 100% seines ursprünglichen Kontrastes hat.
Das müsste man jedenfalls annehmen wenn man auf deine Rechnung kommen will.
Das ist aber falsch
Zwei PSF im Abstand der Auflösungsgrenze verschmelzen bereits soweit miteinander das zwischen ihrem jeweiligen Peak gerade noch ein minimaler Restkontrast erkennbar ist.


Alles was kleiner ist ist nicht mehr erkennbar weil der Kontrast vollständig weg ist, auch nicht zu 33% wie im Beispiel nach deiner Rechnung.

Deine Rechnung kann also unmöglich erklärten warum eine Linie mit einer Breite deutlich unter der Grenzfrequenz noch aufgelöst werden kann.
Das geht nur mit Wellenoptik und nicht mit einfachen geometrischen Überlegungen bzw. Berechnungen.

Grüße Gerd
 
Hallo Heiko.

Sven hat sehr schön gezeigt, was da alles in der Cassinilücke ist. Einfach nur einen dunklen verwaschenen Bereich zu sehen, ist bei weitem nicht aufgelöst.

du bringst da schon wieder was durcheinander. Es geht nicht darum aufzulösen was in der Cassiniteilung ist sondern nur darum die Cassiniteilung selbst aufzulösen.
Und drum darf da auch nur ein dunkler Bereich zu erkennen sein und keinesfalls mehr. Wer da mehr erwartet der erwartet auch Details auf Ganymed zu erkennen sobald er ihn auflösen also als Scheibchen erkennen kann.

Grüße Gerd
 
Hallo Peter,

Der B-Ring innerhalb der Cassini Teilung hat eine wesentlich höhere Flächenhelligkeit als der außerhalb liegende A-Ring. Selbst wenn man die Cassini Teilung zwischen dem inneren und dem äußeren Ring wegen ihrer geringen Breite von nur 0,7" nicht auflösen kann, so bleibt doch der erhebliche Sprung in der Flächenhelligkeit. Physiologisch wird das vermutlich dann als dunkle Ringteilung wahrgenommen.

So einfach ist die Erklärung!

der Punkt ist das es unterschiedlicher Helligkeiten der beiden durch eine Linie getrennten Flächen nicht bedarf um diese Linie auch etwas unter der Grenzfrequenz auflösen zu können.
Du kannst es gerne im Experiment überprüfen.
Die unterschiedliche Helligkeit des A und B Ringes kann daher als Erklärung für das Auflösen der Cassiniteilung auch mit kleiner Öffnung ausgeschlossen werden.
Außerdem kann die Cassiniteilung auch fotografisch bereits mit kleiner Öffnung aufgelöst werden.
Ein Wahrnehmungspsychologischer Effekt kann auch deshalb ausgeschlossen werden.

Grüße Gerd
 
Hallo Gerd,
Deine Rechnung kann also unmöglich erklärten warum eine Linie mit einer Breite deutlich unter der Grenzfrequenz noch aufgelöst*) werden kann.
(Schrägstellung und Sternchenklammer von mir für Fußnote, s.u.)
Aha, bei dem was wir als Cassiniteilung wahrnehmen, muß es sich demnach um Massenwahn handeln :oops:. Ja dann, kann ich mit leben :P

Schnapp dir mal ein 0815-Teleskop und guck durch. Richtung Saturn. Gutes Seeing vorausgesetzt. Wenn du einen dunklen Kringel in den Saturnringen siehst, ignorieren! Den kannst gar nicht sehen! Wenn du bemerkst, daß du den Kringel nicht wegdiskutiert bekommst, wieder und wieder nachrechnest und folgerst, daß du ihn garnicht sehen kannst, wäre der Zeitpunkt günstig, den Denkansatz zu überprüfen, denn da ist ja offensichtlich ein Widerspruch. Am besten den Rest der Nacht damit verbringen, den Anblick zu genießen ;)

*) Oder lies dir einfach nochmal in Ruhe meinen Post durch und achte auf die Verwendung der Vokabeln "Auflösung" und "wahrnehmen" und dann beleuchte deinen Einwand nochmal vor diesem Hintergrund... ;)

Aber hier gings ja gar nicht um Sichtbarkeit von Cassiniteilungen, sondern das Thema heißt ja "Grenzfrequenz und Auflösungsvermögen von Optiken". Also Offtopic meinerseits - upps - womit ich wieder raus bin.

Gruß
Okke
 
Hallo Okke,

da verdrehst du meine Aussage nun aber ins Gegenteil.
Ich habe nie bestritten das die Cassiniteilung auch mit kleiner Öffnung aufgelöst werden kann sondern ganz im Gegenteil das ausdrücklich bestätigt.
Ich habe nur geschrieben das deine Erklärung dafür falsch ist.

Wir alle sehen am Himmel dass sich Planeten und Sonne um die Erde drehen.
Wer das aber damit erklärt das die Erde im Mittelpunkt steht der irrt.
Und wer dann auf diesen Irrtum hinweist der leugnet nicht automatisch das was wir alle beobachten sondern der weist nur darauf hin das es eine andere Erklärung dafür gib.

Das Phänomen das einzelne Linien auch unter der Grenzfrequenz aufgelöst werden stellt einen Sonderfall dar der nur für alleinstehende Linien gilt und die müssen auch eine bestimmte Mindestlänge haben.
Das ist ein komplexes Thema das man nur Wellenoptisch erklären kann.
Einfache Geometrie reicht dafür leider nicht.

Grüße Gerd
 
Hallo,

vielleicht nochmal ein Denkanstoß

Der B-Ring innerhalb der Cassini Teilung hat eine wesentlich höhere Flächenhelligkeit als der außerhalb liegende A-Ring. Selbst wenn man die Cassini Teilung zwischen dem inneren und dem äußeren Ring wegen ihrer geringen Breite von nur 0,7" nicht auflösen kann, so bleibt doch der erhebliche Sprung in der Flächenhelligkeit. Physiologisch wird das vermutlich dann als dunkle Ringteilung wahrgenommen.

So einfach ist die Erklärung!

Die Bänder auf der Saturnscheibe oder auf Jupiter haben auch deutlich unterschiedliche Flächenhelligkeiten. Dann müssten wir nach Peters Aussage doch zwischen den Bändern auch jeweils eine dunkle Linie erkennen können. Das ist aber nicht der Fall.

Also für mich hat das einfach mit der wie schon mehrfach erläuterten Besonderheit zu tun, dass Linienstrukturen von unseren Augen (in Zusammenspiel mit dem Gehirn) besser aufgelöst werden können, als Punkte und deshalb reichen auch kleine Optiken, um die Cassiniteilung zu erkennen.

CS Uwe

Mehr muss es doch auch nicht sein.
 
Hallo zusammen,

vielleicht nochmal eine Bemerkung zur Aussage, das Auge inklusive des Sehzentrums würden bzgl. der Wahrnehmungsfähigkeit eine Sonderstellung einnehmen. Ich würde nicht davon ausgehen, dass ein wesentlicher Unterschied zwischen der Wahrnehmung mit dem Auge und der Wahrnehmung eines digitalen Sensors mit anschließender Betrachtung durch das Auge besteht. Ich würde den wahrnehmungspsychlogischen Faktor sogar erst einmal ausklammern und schauen was bei einer rein physikalischen Betrachtung der Abtastung herauskommt. Ich glaube dies wurde hier auch schon besprochen. Mich wunderte nur dass oft gesagt wird dass das Auge und Gehirn Details besonders verarbeiten würden. Vielleicht derart, dass Details noch besser zu sehen sind. Ich glaube aber eher dass oft das Gegenteil der Fall ist.

Also in aller kürze: Auge direkt am Teleskop und die Betrachtung eines digitalen Bildes desselben Objektes zeigen im Prinzip das gleiche.

Grüße
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Christian.

das halte ich für eine komplette, um nicht zu sagen naive, Fehleinschätzung. Das Auge ist eine Außenstelle des Gehirns, und kein "dummer" Sensor. Die Bildverarbeitung ist nicht irgendwo da drangepappt und dem Sensor passiv nachgeordnet, sondern überall aktiver und integraler Bestandteil der Architektur im ganzen Sehsystem und fängt schon in der Retina an. Die Sensoreigenschaften werden laufend aktiv dynamisch verändert und dem Ziel der Mustererkennung angepasst, da wird interpretiert und im Zusammenhang bewertet, korrigiert, verstärkt und abgeschwächt in einem fort, da wird gelernt und auch wieder gelöscht und vergessen, nicht bloss registriert oder abgezählt, und das alles vom ersten Photon an. Sehen ist weit mehr als ein Foto machen und dann angucken, es ist einfach fundamental verschieden. Es ist eher wie dauernd Puzzeln und neue Kombinationen testen, eine Art Stacking mit x verschiedenen lokal sowohl im Bild als auch im Sensor veränderlichen Parametern, während ein Foto immer statisch fixiert bleibt und durch Betrachtung nicht mehr verändert werden kann...

Gruß,
Mathias
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Gerd,

„Ich habe nie bestritten das die Cassiniteilung auch mit kleiner Öffnung aufgelöst werden kann“

Das erstaunt mich. Wie definierst du „aufgelöst“? Löse ich denn einen einzelnen Stern auch auf wenn ich ihm sehe?

Mmn sieht man dort eine dunklen Bereich dessen Breite (und wohl auch Helligkeit) sich nach der Teleskopöffnung richtet. Je kleiner die Öffnung um so breiter und flauer ist der dunkle Bereich.

Aus der Öffnung des Teleskops ergibt sich die Größe des limitierenden Beugungsscheibchens (Könnte man sagen reziprok dazu die Grenzfrequenz?) und damit die Breite der verschmierten Kante (Amplitutenabfall?) rechts und links. Erst wenn sich die verschmierten Kanten nicht mehr berühren sehe ich den Helligkeitswert der Teilung, die Breite ist noch nicht die reale.


„Das Phänomen das einzelne Linien auch unter der Grenzfrequenz aufgelöst werden “

Das möchte ich bestreiten. Diese Linien reduzieren in diesen Bereich die Helligkeit. Ähnlich wie beim Rasterdruck (…) kann ich die Linie(n) nicht auflösen sondern sehe nur den Helligkeitseindruck.


Widerspruch willkommen.
Grüße
Andreas
 
Modulations-Transfer-Funktion. Es gibt also eine Modulation (wovon?) und diese Modulation wird transferiert (wohin?) und durch eine Funktion (wie sieht sie aus?) beschrieben. Da ich jemand bin, der gerne aus den Begriffen den Sinn ableite, aber oft von der Materie nichts oder wenig versteht, ist dieser Begriff per se wenig aussagekräftig. Ohne das ganze Drumherum zu kennen, stehe ich dann ziemlich in der Wüste. Und will man das "begreifen" ("sehen"), wird der Weg ein langer.

Wenn man ein Helligkeitsprofil senkrecht zu den Linien erstellt, dann ergibt sich ein Rechtecksignal. Das ist die Modulation des Lichts. Diese Modulation wird durch die Optik in eine neue Modulation transferiert. Die Modulationstransferfunktion beschreibt den relativen Kontrast der ursprünglichen und der neuen Modulation.

Die Linienpaare pro mm sind dabei stets bildseitig gemeint und sind unabhängig vom Detektor. Wenn da kein Kontrast mehr ankommt, sondern alle Linien in gleichmäßiges Grau umgewandelt werden, dann hilft kein Detektor und keine Bildverarbeitung mehr, das ursprüngliche Bild wieder zu gewinnen.

Aber: Die Cassini-Teilung ist kein scharfer Kontrast von Linien und schon gar nicht von mehreren Linien. Die Optik führt zu einer Konvolution des Bildes, bei der jeder Punkt durch seine Punktspreizfunktion ersetzt wird. Genau das machen Programme wie Abberator. Dort siehst Du, was bei Bildern passiert, die nicht aus mehreren Schwarz-Weiss-Linien bestehen. Wendest Du Abberator auf mehrere Schwarz-Weiss-Linien an, dann bekommst Du die transferierte Modulation, und berechnest Du den relativen Kontrast von Original und Ergebnis, dann hast Du die MTF bestimmt.

Michael
 
Hallo Andreas,

Das erstaunt mich. Wie definierst du „aufgelöst“? Löse ich denn einen einzelnen Stern auch auf wenn ich ihm sehe?

einen Stern muss man nicht auflösen weil man sein Licht immer sieht solange er nur hell genug ist. Wenn seine Größenklasse (Magnitude) die sich ja auf seine Helligkeit bezieht und nicht etwa seine scheinbare oder tatsächliche geometrische Größe die Grenzgröße des Teleskops nicht unterscheitet.
Bei einer schwarzen Linie auf hellem Grund ist das völlig anders. Die kann man nur sehen wenn man sie auch auflösen kann.

Mmn sieht man dort eine dunklen Bereich dessen Breite (und wohl auch Helligkeit) sich nach der Teleskopöffnung richtet. Je kleiner die Öffnung um so breiter und flauer ist der dunkle Bereich.

Die Breite richtet sich nicht nach der Teleskopöffnung. Es stimmt zwar das die Kanten bei kleiner Öffnung etwas verwaschener erscheinen und man dadurch den Eindruck gewinnen könnte die Teilung ist etwas breiter aber einen umgekehrt proportionalen Zusammenhang zwischen Breite und Teleskopöffnung wie du ihn postulierst gibt es nicht.
Es ist vielmehr so das bei unterscheiten der Auflösungsgrenze die Cassiniteilung nicht mehr sichtbar ist weil dann der Kontrast weg ist.
Wir sehen das ja auch sehr schön .
Ein kleines Teleskop zeigt sie nur in der großen Achse während es in der kleinen Achse die Cassiniteilung nicht auflösen kann weil sie hier durch die Perspektive schmaler erscheint.

Ich nehme mal an mit Helligkeit meinst du eigentlich den Kontrast zum hellen Ring denn das ist das Entscheidende.
Es ist völlig normal das der Kontrast an der Auflösungsgrenze abnimmt, das ist immer so und kein Zeichen dafür das die Auflösungsgrenze bereits unterschritten wäre sondern nur dafür das man sich ihr nähert.
Du siehst es hier sehr schön.
Die Auflösungsgrenze ist erst ganz rechts erreicht wenn der Kontrast gegen Null geht.


Aus der Öffnung des Teleskops ergibt sich die Größe des limitierenden Beugungsscheibchens (Könnte man sagen reziprok dazu die Grenzfrequenz?) und damit die Breite der verschmierten Kante (Amplitutenabfall?) rechts und links.

Die Grenzfrequenz ist um Faktor 2,44 kleiner als der Durchmesser des Beugungsscheibchens.
Bei alleinstehenden schwarzen Linie mit einer mindestlänge die einem Vielfachen der Grenzfrequenz entspricht tritt das Phänomen auf das sie auch bei Breiten etwas unter der Grenzfrequenz noch aufgelöst werden kann.
Das gilt aber ausschließlich für diesen Sonderfall.

Erst wenn sich die verschmierten Kanten nicht mehr berühren sehe ich den Helligkeitswert der Teilung, die Breite ist noch nicht die reale.

Das ist aber nicht das Kriterium für die Auflösung sondern.

Der Sperling Kriterium drückt die Auflösungsgrenze in der Bezeichnung der Kurve , wenn zwei Verbindungsintensitäts Beobachtung sehr eng separeated Wellenlängen von gleicher Intensität. Sie werden gelöst betrachtet , wenn die Intensität in der Mitte zwischen den Spitzen ein Minimum zeigt.

Das Sparrow Kriterium liegt mit 115/D sehr nah an der Grenzfrequenz die bei 114/D liegt

Das möchte ich bestreiten. Diese Linien reduzieren in diesen Bereich die Helligkeit. Ähnlich wie beim Rasterdruck (…) kann ich die Linie(n) nicht auflösen sondern sehe nur den Helligkeitseindruck.

Du meinst hier sicherlich wieder den Kontrast und darauf bin ich ja schon eingegangen. Schau dir noch mal die Grafik dazu an.
Wenn der Kontrast der Linien in deinem Beispiel weg ist und du nur noch eine homogene Fläche siehst hast du die Auflösungsgrenze unterschritten.
Die Cassiniteilung zeigt aber auch bei kleiner Öffnung noch Kontrast zum hellen Ring.

Grüße Gerd
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Andreas,

wie schon einige andere in der Debatte bemängelt haben, muß man sich auf klare Begriffe und Definitionen, ihren Gültigkeitsbereich und die Randbedingungen der Anwendbarkeit einigen, damit es nicht zu Missverständnissen oder bloßer Wortklauberei kommt. Ich glaube bei letzterem sind wir inzwischen angekommen, denn über die beobachtbaren Phänomene herrscht weitgehend Einigkeit (abgesehen vielleicht von Heiko, der visuell keinen Unterschied sehen kann, sich aber auch selber als visuell miserabel und desinteressiert bezeichnet?).

Unter Auflösung, d. h. Trennung in Strukturbereiche, kann man verschiedenes verstehen, denn die Auflösung eines Musters in einer Umgebung/auf einem Hintergrund lässt sich auf verschiedene Regionen/Orte beziehen:
  • auf eine elementare Struktur/ein Objekt selber (gibt es an, auf, oder innerhalb einer Linie/eines Punktes noch weitere Strukturunterschiede)
  • auf den Abstand mehrerer solcher Elemente/Objekte untereinander oder
  • umgekehrt auf den Hintergrund, der ebenfalls als Strukturelement/Objekt betrachtet werden kann
Im letzteren Sinn kann man sagen, das im Satellitenbild der Hintergrund von einer Oberleitung, der Tennisplatz von der Seitenlinie oder im Teleskop der Nachthimmel von Sternen und die Saturnringe von der Cassiniteilung aufgelöst werden, die Bilder also Auflösung zeigen, da sie dadurch getrennt in Strukturbereiche erscheinen.

Die Frage was im Muster ist Strukturelement und was Umgebung ist nicht eindeutig entscheidbar sondern Interpretationssache, besonders wenn es um nur um wenige einzelne Hell Dunkel Übergänge geht. Auch unser Hirn kann seine Meinung darüber ständig ändern und streitet auch ständig darüber, bloß wird die Diskussion von unserem Bewusstsein unterdrückt und den Einzelstimmen wird phasenweise angeordnet, die Klappe zu halten und sich unter eine bestimmte übergeordnete Lesart zu stellen, die gerade angesagt ist... sich aber auch wieder ändern kann. ?????

Gruß
 
"Bei alleinstehenden schwarzen Linie mit einer mindestlänge die einem Vielfachen der Grenzfrequenz entspricht tritt das Phänomen auf das sie auch bei Breiten etwas unter der Grenzfrequenz noch aufgelöst werden kann."

Wobei die 0.7" von Cassini schon ziemlich "etwas" unterhalb der Grenzfrequenz von - korrigiere mich - den 1,4“ liegen, die Du meinst formelmäßig für einen 3 Zöller ansetzen zu müssen, nicht wahr? ?

Gruß,
Mathias
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo zusammen,

noch mal zur verwaschenen Kante an der Auflösungsgrenze und dem Anblick mit kleiner Öffnung
Erst mal sollte klar sein das auch eine kleine Öffnung bei förderlicher Vergrößerung genauso knackig und scharf abbildet wie eine Große.
Man muss bei gleicher AP vergleichen. Wenn man für die Kleine eine fürchterliche Übervergrößerung wählt muss man sich nicht wundern wenn es flau wird und die Beugungsunschärfe zuschlägt.
Auch die Cassiniteilung erscheint in kleiner Öffnung bei vernünftiger Vergrößerung visuell durchaus relativ scharf als zarte schmale Linie und keinesfalls verwaschen und aufgeblasen.

Wenn Kanten wegen der Beugung einen Gradienten zeigen so wird man natürlich nicht eines der beiden Extreme als Kante ansehen sondern den Mittelwert bilden.
Und der Mittelwert des Gradienten liegt dann auch exakt dort wo sich die eigentliche Kante befindet.
Das bedeutet im Falle der Cassiniteilung kann man auch mit kleiner Öffnung trotz Gradienten die wahre Größe erkennen.
Eine Mittelwertbildung schafft auch unser „Sehapparat“, übertreiben wir es nicht mit der Vergrößerung ist die Breite des Gradienten an der Kante der Cassiniteilung zu klein als das unser Auge diesen Gradienten auflösen könnte. Was wir sehen ist der Mittelwert des Gradienten und der liegt exakt dort wo sich auch die eigentliche Kante befindet.

Wir nehmen bei förderlicher Vergrößerung die Cassiniteilung also auch mit kleiner Öffnung in ihrer wahren Größe war.
Verwaschen und aufgeblasen wird es nur wenn wir gnadenlos in die Übervergrößerung gehen.
Das ist dann aber prinzipiell auch bei großer Öffnung so wenn man dort gnadenlos in die Übervergrößerung geht.
Einen Gradienten an Kanten gibt es immer, auch bei großer Öffnung, man muss nur hoch genug vergrößern bis die Beugungsunschärfe sichtbar wird.

Grüße Gerd
 
Zuletzt bearbeitet:
Das Phänomen das einzelne Linien auch unter der Grenzfrequenz aufgelöst werden stellt einen Sonderfall dar der nur für alleinstehende Linien gilt und die müssen auch eine bestimmte Mindestlänge haben.
Wo gibt es denn Literatur darüber? Ich habe mich schon halb tot gesucht danach, finde aber allenfalls Arbeiten zu Mustererkennung auf Luftbildaufnahmen, was hier aber nicht wirklich weiterhilft.
 
Hallo Peter,

umfangreiche Literatur mit einer Erklärung kenn ich leider auch nicht.
Erwähnt wird das Phänomen aber schon gelegentlich.
Das Phänomen ist doch unbestreitbar existent und das nicht nur visuell sondern zb. auch auf Luftbildaufnahmen und das muss man doch zumindest erst einmal so zur Kenntnis nehmen.
Auch wenn man noch keine wirkliche Erklärung dafür hat.

Grüße Gerd
 
Hallo Gerd,

praktisch funktioniert das ja, aber streng genommen ist was Du schreibst ein reiner Glücksfall:
Das bedeutet im Falle der Cassiniteilung kann man auch mit kleiner Öffnung trotz Gradienten die wahre Größe erkennen.

Die Cassini-Teilung ist angenehmer Weise so groß, und hat gleichzeitig einen so kleinen Kontrast, dass sie von kleinen Teleskopen nicht allzu übertrieben groß abgebildet wird. Im Gegensatz zu Sternen, die von praktisch allen uns Amateuren zur Verfügung stehenden Teleskopen übertrieben groß dargestellt werden, so dass wir deren Größe nicht erkennen können.

Jetzt würde ich hier einmal einwerfen wollen, wie es denn mit der Wahrnehmung von Jupiter-Mondschatten ausschaut: Jupiter hat eine sichtbar größere Flächenhelligkeit und wir reden von scheinbaren Durchmessern je nach Mond von 1" bis 1,7" - was man natürlich noch auf die Kernschattendurchmesser umrechnen muss.

Clear Skies
Sven
 
Das Phänomen das einzelne Linien auch unter der Grenzfrequenz aufgelöst werden stellt einen Sonderfall dar der nur für alleinstehende Linien gilt und die müssen auch eine bestimmte Mindestlänge haben.
Wo gibt es denn Literatur darüber? Ich habe mich schon halb tot gesucht danach ...
Hier habe ich endlich etwas passendes gefunden:

The Visibility of Lines and Squares at High Brightnesses

Freien Zugang hat man leider nur zum Abstract, aber das sollte erst mal reichen:

Abstract

Field experiments show that a wire may be seen against a sky of high brightness when its diameter subtends only half a second of visual angle. For this the wire must be at least one degree long. Shorter wires must be thicker. Silhouetted squares may be seen at angles of only 18 seconds. Considering length and width, squares are more efficient visual targets than fine lines by about a factor of 3.

© 1947 Optical Society of America


Das belegt jedenfalls die Erkennbarkeit von schmalen Strukturen wie der Cassini Teilung, die eine Breite weit unterhalb vom effektiven optischen Auflösungsvermögen haben.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hier habe ich endlich etwas passendes gefunden:

The Visibility of Lines and Squares at High Brightnesses

Freien Zugang hat man leider nur zum Abstract, aber das sollte erst mal reichen:
Sci Hub hilft nicht nur, wenn man zu faul ist für eine Hausarbeit in die Bib zu gehen man ein Paper nicht per Fernleihe bestellen kann.
Den Volltext gibt es hier:
 
Hallo Gerd,

unter welchem minimalen Winkel, denkst du, siehst du die Breite der Cassiniteilung im 3 Zöller?

Das bedeutet im Falle der Cassiniteilung kann man auch mit kleiner Öffnung trotz Gradienten die wahre Größe erkennen.

Wir nehmen bei förderlicher Vergrößerung die Cassiniteilung also auch mit kleiner Öffnung in ihrer wahren Größe war.


Viele Grüße
Werner
 
Hallo Werner,

Messungen habe ich da noch keine angestellt so das ich mich da auch nicht auf die 1/10 Bogensekunde festlegen will. Man kann aber schon die Breiten von A und B Ring mit der wahrgenommenen Breite der Cassiniteilung in Relation setzen so das zumindest eine deutliche Verbreiterung auffallen müsste.

Ich kann aber zwischen 3“ und 6“ keinen auffälligen Unterschied in den Breitenverhältnissen bemerken.
Beide Öffnungen liegen mit Grenzfrequenzen von 1,5“ bzw. 0,75“ noch über den 0,7“ die man für die Cassiniteilung annimmt.
Einen Zusammenhang zwischen Breite der Cassiniteilung und Öffnung wie er in dem Fall bestehen müsste wenn die Vermutung von Andreas zutreffen würde kann ich daher tatsächlich ausschließen.
Soweit will ich mich da auch aus dem Fenster lehnen.
Ob sie nun im 3“ vielleicht doch minimal breiter erscheint lässt sich natürlich schlecht präzise abschätzen und da will ich mich auch nicht so weit aus dem Fenster lehnen das ich das ausschließen würde und mich da auch nicht auf 0,1“ genau festlegen.
Wichtig ist natürlich auch das man die förderliche Vergrößerung nicht überschreitet.
Tendenziell neigt man da ja bei kleiner Öffnung eher dazu als bei Großer.

Die beiden Aussagen die du zitierst sind aus oben gemachten theoretischen Überlegung zum Mittelwert abgeleitet.

Grüße Gerd
 
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