Höhere Bildauflösung durch Dekonvolution?

[Lupus]

Hallo,

im Thread https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=20649.0 über die Stacking-Software Registax wurde auch die Steigerung der Auflösung durch Bildbearbeitung über die Beugungsbegrenzung der Optik hinaus diskutiert. Das erwähnte mathematische Verfahren der Dekonvolution ermöglicht tatsächlich eine Überschreitung dieser Begrenzung (was aber in Registax so nicht zur Verfügung steht). Dabei wird das Bild mit der PSF der abbildenden Optik "verrechnet", um das originale Objekt zu rekonstruieren. Das Problem der Dekonvolution ist, dass es sehr empfindlich auf Abweichungen des Bildes vom Idealbild reagiert (Rauschen, begrenzte Pixelzahl).

Hier ein von mir gerechnetes Beispiel in der folgenden Abbildung:
1. Bildreihe: Beugungsbild zweier eng benachbarter Punkte mit etwas unterschiedlicher Intensität. Rechts die Intensitätsverteilung, blau die Position der Punkte.
2. Bildreihe: Bild durch Sensor gerastert einschließlich Rauschen. Die Bildinformation ist reduziert.
3. Bildreihe: Bild nach Dekonvolution (ohne Rauschen). Die Punkte lassen sich gut trennen, wenn auch nicht mehr optimal.
4. Bildreihe: Bild nach Dekonvolution mit Rauschen. Die Auflösung hat sich verschlechtert.


Sowohl Rasterung als auch Rauschen begrenzen die Rekonstruktion des ursprünglichen Bildes, aber eine Steigerung der Auflösung ist möglich. In der Praxis ist das Verfahren aus den genannten Gründen für die allgemeine Mikroskopie trotzdem nicht besonders vorteilhaft, und man kann ja auch zu höher auflösenden Objektiven greifen. Außerdem ist oft die begrenzte Tiefenschärfe das dominierende Problem. Das sieht in der Astronomie und z.B. bei der Auswertung von Röntgenaufnahmen und MRTs anders aus.

Hat jemand Erfahrungen mit solchen Verfahren in der Mikroskopie? (ich rede nicht vom scheinbaren "Schärfen" von Bildern durch entsprechende Bildbearbeitungs-Filter, die auch meist Faltungsoperationen sind!)

Hubert