Rechner für optische Auflösung & Airy-Scheibe
Begrenzt das Objektiv oder der Sensor? Vergleichen Sie den Beugungsfleck der Blende mit der Pixelgröße und finden Sie die Blende, ab der die Beugung dominiert.
Details
So wird gerechnet
Selbst ein perfektes Objektiv bildet einen Punkt nicht als Punkt ab: Beugung an der Blende erzeugt ein Scheibchen mit Ringen, die Airy-Scheibe. Ihr Durchmesser bis zum ersten dunklen Ring hängt nur von Wellenlänge λ und Blendenzahl N ab:
Airy-Durchmesser = 2,44 · λ · N · Rayleigh-Auflösung = 1,22 · λ · N · Grenzfrequenz = 1 / (λ · N)
Bei kurzen Abständen (Abbildungsmaßstab m) zählt die effektive Blende N · (1 + m). Der Sensor tastet mit seiner Nyquist-Frequenz 1 / (2 · Pixelgröße) ab. Als Faustregel gilt ein System als beugungsbegrenzt, sobald die Airy-Scheibe größer als etwa zwei Pixel wird – weiter Abblenden bringt dann zwar Schärfentiefe, kostet aber sichtbar Schärfe.
Die MTF bei Nyquist ist die Kontrastübertragung eines idealen, fehlerfreien Objektivs mit kreisförmiger Blende. Reale Objektive liegen darunter (Aberrationen); der Wert ist also eine Obergrenze.
Alle Ergebnisse sind Planungsschätzungen auf Basis vereinfachter Modelle und Herstellerangaben, ohne Gewähr. Bitte prüfen Sie kritische Werte vor einer Designentscheidung anhand der Datenblätter der Hersteller.
Aus Zahlen wird eine Kamera
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