Auflösungsvermögen

Der Begriff Auflösungsvermögen bezeichnet die Unterscheidbarkeit feiner Strukturen, also den kleinst- und noch wahrnehmbaren Abstand zweier Punkte. Eine Quantifizierung erfolgt durch die Angabe eines Winkelabstandes oder durch die Angabe des Abstandes gerade noch trennbarer Strukturen.

Auge

Das Auflösungsvermögen des bloßen Auges beträgt unter idealen Bedingungen etwa 1' (entsprechend 1 mm auf 3.5 Meter). Es wird durch den Abstand der Sehzellen in der Netzhautgrube, der Stelle schärfsten Sehens, bestimmt.

Bei durchschnittlichen Verhältnissen sind zwei Punkte getrennt wahrnehmbar, wenn ihr Winkelabstand 2' beträgt. Bei schwachen Objekten und zum Rand des Gesichtsfeldes hin nimmt die Sehschärfe jedoch merklich ab.

Demgegenüber ist die Erkennbarkeit feiner Strukturen höher. Sie kann z.B. bei Linien unter gutem Kontrast 10-20" erreichen, was mit einer Art Bildverarbeitung im Gehirn zusammenhängt.

Das Auflösungsvermögen optischer Geräte

Optische Geräte wie Fernrohr oder Mikroskop erweitern die Möglichkeiten des Auges - sowohl was sein Auflösungsvermögen als auch seine Helligkeits-Wahrnehmung betrifft. Die Geräte haben aber auch selbst ein begrenztes Auflösungsvermögen, das linear vom Durchmesser ihrer Apertur (Öffnung) abhängt. Hierfür ist die Beugung der Lichtwellen am Rand der Apertur verantwortlich. Hinzu kommt eine Abhängigkeit von der verwendeten Lichtwellenlänge.

• Bei visuellen Beobachtungen kann die Vergrößerung des Fernrohr oder Mikroskops sinnvoller Weise soweit gesteigert werden, bis die Winkelauflösung des optischen Gerätes an die des menschlichen Auges angepasst ist. Man spricht dann von der nützlichen Vergrößerung. In der Astronomie wird als Kriterium für das Auflösungsvermögen eines Fernrohrs der Winkelabstand zweier gerade noch trennbarer Sterne (Komponenten eines Doppelsterns) verwendet. Als Faustformel gilt für den visuell sichtbaren Spektralbereich des Lichts:

$d=115/D$

$d$ : Auflösungsvermögen in Bogensekunden

$D$ : Öffnung in Millimetern

• Wird das Bild fotografisch oder mit einem elektronischen Empfänger aufgezeichnet, sollte das Bild des Beobachtungsobjektes auf dem Empfänger in einer solchen Größe abgebildet werden, dass auch hier das Auflösungsvermögen des optischen Gerätes und die des Empfängers aneinander angepasst sind.
• Für andere optische Instrumente - z.B. in der Spektroskopie - sind die Verhältnisse komplizierter.

Auflösungsvermögen am Monitor

Dieser Abstand ist für die individuelle Wahrnehmung mehrerer Bildpunkte als ein Teilchen von Bedeutung. Beim Screendesign kommt die Farbpalette RGB (Rot, Gründ und Blau) als additive Farbmischung zum Einsatz. Der Tripleabstand als Abstand zwischen den Farbpunkten Rot, Grün, Blau sowie den Nichtfarbpunktn (Weiß, Grau, Schwarz) sollte weniger als 0,28 mm betragen, da ansonsten die Farbe als Raster wahrgenommen wird (ähnlich der Lichtenstein-Grafiken). Die Auflösung lässt sich wie folgt berechnen:

1 Pixel = 3 Löcher

Bei einer Auflösung von 72 dpi ergibt sich:

72 dpi/2,54 cm = 28 Pixel/cm = 2,8 Pixel/mm

Siehe auch: Bildauflösung.

Auflösungsvermögen in der Fotografie

In der Fotografie bezieht sich Auflösungsvermögen auf die kleinsten Strukturen, die ein Objektiv oder Film noch wiedergeben kann.

Zur Ermittlung des Auflösungsvermögens werden Testaufnahmen von Strichmustern angefertigt. Die Gitterkonstante eines solchen Strichmusters ist nicht konstant, sondern verändert sich kontinuierlich. Die Ermittlung des Auflösungsvermögens erfolgt durch Abzählen der noch erkennbaren Anzahl von Strichintervallen pro Millimeter. Das Auflösungsvermögen moderner Filmemulsionen übersteigt mittlerweile selbst das von hochwertigen Festbrennweiten. Die durch den MTF-Wert (Modulation Transfer Value) beschriebene Bildqualität eines Objektivs berücksicht neben anderen Faktoren wie dem reproduzierbaren Bildkontrast auch das Auflösungsvermögen.

Abbildung: Testmuster zur Bestimmung des Auflösungsvermögens von fotografischen Objektiven und Filmen.

Testmuster zur Bestimmung des Auflösungsvermögens von fotografischen Objektiven und Filmen (2/3)

Testmuster zur Bestimmung des Auflösungsvermögens von fotografischen Objektiven und Filmen (3/3)

Siehe auch: Fotografie, Film, Objektiv, Wechselobjektiv.

Literatur

• Böhringer, Joachim; u. a.: Kompendium der Mediengestaltung, Berlin: Springer, 1. A. 2001, S. S. 84 ff.