Versuche zu Randartefakten

[HerbertHeimel]

Hallo,

Anbei also die Versuche zum Thema "Randartefakte".

Als Optik diente wieder das kleine Fernrohrobjektiv mit Iris-
blende, als Objekt ein 6mm großes Loch (Planet) und ein
Nadelstich (Stern)in einem mit einer Mattlampe beleuchteten
Karton. Als Kamera meine DMK21 mit Blau- bzw Rotfilter.
Die Irisblende wurde so klein gestellt, dass das Bild einem
ca. 6" großen Planeten im 8Zöller entsprach ( Vgl. Planet mit
dem Beugungsbild des Sterns).
Die Summenbilder (links) wurden mit Gauss geschärft (rechts) und
von den Rotbildern Querschnitt-Histogramme gemacht.

Link zur Grafik: http://members.aon.at/bheimel/ball.jpg

Link zur Grafik: http://members.aon.at/bheimel/Grafikrallkl.jpg

Der nur im Histogramm des Summenbildes (Pfeil) erkennbare
Beugungseffekt wird erst durch eine (starke) Schärfung zu
einem als dunkler Ring sichtbaren Artefakt.
Dessen Abstand vom "Planetenrand" entspricht dabei ungefähr
dem Auflösungsvermögen und ist im Rot natürlich größer als
im Blau.

Als Vergleich habe ich noch mit Photodraw ein Planeten-
scheibchen generiert, mit Fitswork Gauss-geglättet und dann
geschärft. Die Schärfung erzeugt hier keinen dunklen, sondern
nur einen hellen Ring, wie die folgenden Histogramme zeigen:

Link zur Grafik: http://members.aon.at/bheimel/Grafik2all.jpg

Ich hoffe, mit diesem Beitrag etwas Licht in die immer
wiederkehrende Debatte um die Randartefakte gebracht zu haben.

Viele Grüße: Herbert

 

[Jan_Fremerey (verstorben)]

Hallo Herbert,

Dank Dir für diese schöne und sauber ausgeführte Studie, die ja offenbar durch die Diskussion Deiner nicht minder interessanten "Experimente zur Bildschärfe" ein wenig aus dem Blickfeld geraten ist.

Diese Beugungsringe treten ja vorzugsweise an dem von der Sonne beschienenen Planetenrand auf, während der Hell/Dunkel-Übergang an der schattigen Seite weniger steil ist, so dass dort eine deutlich geringere Neigung zur Entwicklung solcher Ringe besteht. Bei größeren Abständen vom Rand ist der Kontrast der Oberflächendetails dann so gering, dass Beugungserscheinungen dieser Art erst gar nicht zu erwarten sind.

Zur Vermeidung der Randartefakte klammere ich die betroffenen Randzonen gelegentlich mittels einer entsprechenden Bearbeitungsmaske von der Kontrastbearbeitung aus.

Die Breite des Randartefakts ist also offensichtlich ein unmittelbares Maß für die "Wellenlänge" der Beugungsringe, die Du ja dankenswerterweise neben den künstlichen Planetenscheibchen nochmal mit Hilfe der Punktlichtquellen erzeugt hast, sowie auch für die Anpassung des Kamera-Rasters.

Gruß, Jan

 

[HerbertHeimel]

Hallo Jan;

Vielen Dank für die Rückmeldung.

Wie Du richtig angemerkt hast, treten diese Artefakte be-
sonders an kontrastreichen Übergängen auf, wie zB der Sonne
zugewandte Planetenränder, Saturnring und Mondschatten.

Welche Rolle das Kameraraster dabei spielt, ist mir aber
nicht ganz klar.

Grüße: Herbert

 

[Jan_Fremerey (verstorben)]

Welche Rolle das Kameraraster dabei spielt, ist mir aber nicht ganz klar.

Hallo Herbert,

meine mit Smilie kommentierte Bemerkung sollte auch keinen Anlass zum Grübeln geben, sondern lediglich andeuten, dass die Breite der Randartefakte einen unmittelbaren Hinweis gibt auf das Auflösungsvermögen der abbildenden Optik und somit gleichzeitig auch eine grobe Orientierung zur Anpassung des Kamera-Rasters, welches in einem angemessenen (!) Verhältnis zur Strukturgröße dieser Beugungsringe stehen sollte.

Gruß, Jan