Modul 5 - Fotografische Aufnahmesysteme - Der fotografische Prozess - Ab­bildungsschärfe

Ein wichtiges Qualitätsmerkmal einer Messkamera ist die Abbildungsschärfe. Sie verdeutlicht, wie scharf das aufgenommene Objekt abgebildet wird und setzt sich aus mehreren Komponenten, wie der Tiefenschärfe, den Linsenfehlern, der Beugungsunschärfe, dem geometrischen Auflösungsvermögen sowie der Bewegungsunschärfe, zusammen.

Tiefenschärfe

Um eine für die Luftbildinterpretation nötige scharfe Abbildung zu erreichen, muss theoretisch für jeden Bereich des Bildes das strahlenoptische Grundgesetz

1 / g + 1 / b = 1 / f

erfüllt sein. Das würde allerdings bedeuten, dass für jede Gegenstandsweite g, die natürlich bei Aufnahmen von (bergigem) Gelände ständig variiert, eine individuelle Bildweite b erforderlich wäre. Diese, von der Tiefenausdehnung eines Objektes her rührende Unschärfe, wird als Tiefenschärfe bezeichnet, sie tritt also hauptsächlich bei Aufnahmen von bergigem Gelände auf. Es entsteht anstelle einer punktförmigen Abbildung ein Zerstreuungskreis, welcher allerdings eine Größe von nur wenigen Mikrometern aufweist und aus diesem Grund für die Interpretation von Luftbildern nur eine eher untergeordnete Rolle spielt.

Linsenfehler

Unter die Linsenfehler fallen die aus der Photogrammetrie bekannten Fehler sphärische und chromatische Abberation, Astigmatismus und Koma. Ihre Auswirkungen liegen allerdings nur im Bereich von einigen Mikrometern, weshalb sie hier nur der Vollständigkeit halber genannt werden sollen. Ihr Einfluss kann durch starkes Abblenden verringert werden.

Beugungsunschärfe

Infolge des Wellencharakters der elektromagnetischen Strahlung und deren Beugung an einer kreisförmigen Blende entsteht anstelle eines Bildpunktes ein kleines Beugungsscheibchen. Die Größe dieses Scheibchens beträgt ebenfalls nur einige Mikrometer.

Geometrisches Auflösungsvermögen

Das geometrische Auflösungsvermögen (AV), auch räumliches Auflösungsvermögen genannt, hängt stark von den Eigenschaften der fotografischen Schicht, die stets eine gewisse Kornstruktur aufweist, ab. Es veranschaulicht, wie schmal dunkle Striche und ihre gleichgroßen hellen Zwischenräume sein dürfen, damit sie im Bild gerade noch erkannt werden können. 
Das Auflösungsvermögen wird in Linienpaare pro Millimeter (lp/mm) angegeben. Es ist von vielen Faktoren, unter anderem von der Blendenzahl, der Lage im Bild (Bildmitte oder Bildrand) und vom Kontrast des abgebildeten Objektes, abhängig. Eine moderne Messkamera erreicht ein Auflösungsvermögen von AV = 150 lp/mm.

Bewegungsunschärfe

Durch die Fortbewegung des Flugzeuges während der Belichtungszeit wird eine Bildwanderung, die Bewegungsunschärfe, verursacht. Sie ergibt sich aus der Formel

w = v * t * c / h,

wobei v die Fluggeschwindigkeit, t die Belichtungszeit, c die Kamerakonstante und h die Flughöhe angeben.

Es ist technisch möglich, die Bewegungsunschärfe schon während der Aufnahme zu kompensieren, indem während der Belichtungszeit der Film entgegen der Flugrichtung bewegt wird.

Ursprünglicher Bild-Link

Diese doch zumeist sehr kleinen Fehlerkomponenten finden hauptsächlich in der Photogrammetrie, jedoch weniger bei der Bildinterpretation im Bereich der Fernerkundung, Berücksichtigung.

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