Auflösung: (Be)Rechnung richtig?

[Rawfoto]

Hallo Peter

Ich habe mal in den Tiefen des Forums nach Deinem Artikel gesucht, es geht um folgenden Link http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=3262.0 (für die anderen Leser) ...

Ein paar Dinge verstehe ich nicht, bzw. habe die Informationen nicht gefunden:

Die Pixelgröße, sprich, wenn ich es richtig verstehe eigentlich die Sensorzellengröße. Die finde ich für meine Kamera nicht und es gibt ja auch einen Abstand zwischen den einzelnen Sensorzellen. Da ich den nicht kenne ...

Ich verwende ein Projektiv (1,67 - 2,5 - 3,3 - 5,0 - 6,7 sind meine Optionen), aber von welcher Objektivbrennweite schreibst Du, nun die Brennweite der Projektive kenne ich nicht, bei den Objektiven bin ich da teilweise fündig geworden. Wobei es da unterschiedliche Angaben z:B. für das S-PLAN APO 40x gibt (ist nach meiner Interpretation von der Serie abhängig) ...

Du verwendest für die feinsten Strukturen die Kamera mit der größeren Pixelgröße - gehe ich recht in der Annahme, dass es sich dabei um ein CCD-Modell handelt und es in dem Fall eigentlich auf die Technologie ankommt?!

:-)

Ein rätselnder Gerhard

[Nomarski]

Hallo Gerhard,

wenn es der Sensor einer Monochrom-Kamera wäre, dürften 2 bis 3 Pixel pro Auflösungsgrenze ausreichen, um die Auflösung des Objektives auszunutzen. Ob man das machen muß, ist eine andere Sache und hängt vom Objekt ab.

Aber wie viele Pixel braucht der Bayer Sensor für die Berechnung der Farbinformationen, gibt es da einen Faktor?!?

Dazu kam gerade ein Hinweis, daß der Faktor 1,4 hinzukommt.

Beste Grüße
Bernd

[Rawfoto]

Guten Morgen

O.k., das sind dann 4 bis 5 Pixel ... und jetzt verstehe ich auch warum die Aufloesungsgrenze bei meinem Sensor bei getesteten 1200 Linien auf die 28,1mm sind (ein Wert aus einem Kameratest) ...

Aus meiner praktischen Erfahrung kann ich noch beisteuern, dass da neben der Berechnung auch noch die vor der Sensorflaeche sitzenden Filter (sind Bestandteil der Sensoreinheit) mitspielen. Meine Erfahrungen beruhen auf den Ergebnisvergleichen zwischen meinem 22er Hasselbldrueckteil mit der 21er Canon 1DS Mark III die bezüglich der Aufloesung der Hasselblad deutlich unterlegen ist ...

Danke, die Rueckmeldungen haben mich wirklich einen Schritt weiter gebracht ...

Das diese Problematik nur schlagend wird wenn das Motiv ueber die entsprechenden feinen Strukturen verfuegt versteht sich.

:-)

Gerhard

[peter-h]

Hallo zusammen,

hier aus meiner Sicht die Betrachtung.
Als ideale Kamera selbstverständlich ein Exemplar ohne Bayermaske. Die ImagingSource DMK72 erfüllt diese Forderung. Der in der Kamera eingesetzte Chip von Aptina MT9P031 mono hat 2592 Pixel horizontal und 1944 Pixel vertikal. Pixelgröße ist 2,2 x 2,2 µm.
Es ist sowohl theoretisch wie auch praktisch nur möglich 2 Punkte getrennt abzubilden, wenn der Abstand in der Chipebene 2 x 2,2 µm beträgt. Leider liegen aber nicht alle Abstände nur horizontal oder vertikal, so dass man auch die diagonalen Abstände betrachten muß. Damit kommt man im Idealfall auf min. 6,2µm.


Ich hoffe die Zeichnung kann das verdeutlichen.

Setzt man für einen Versuch die Kamera in die Zwischenbildebene, so läßt sich sehr einfach über die Vergrößerung des Objektivs auf den Abstand in der Objektebene rechnen.

Im Fall der DMK72 Kamera wird mit Sicherheit die Auflösungsgrenze NUR durch das Objektiv bestimmt.
Dass eine Farbkamera mit Bayermaske etwas schlechter abschneidet hatte ich schon gezeigt.

Ich hoffe die Erklärung ist verständlich.
Gruß
Peter

[Stuessi]

Hallo Gerhard,

wenn es der Sensor einer Monochrom-Kamera wäre, dürften 2 bis 3 Pixel pro Auflösungsgrenze ausreichen, um die Auflösung des Objektives auszunutzen. Ob man das machen muß, ist eine andere Sache und hängt vom Objekt ab.

Aber wie viele Pixel braucht der Bayer Sensor für die Berechnung der Farbinformationen, gibt es da einen Faktor?!?

Dazu kam gerade ein Hinweis, daß der Faktor 1,4 hinzukommt.

Beste Grüße
Bernd

Hallo,

mit einem Bayer-Sensor habe ich vor einiger Zeit probiert, wieviel Pixel mindestens nötig sind zum Trennen von Linien (bei sehr großem Kontrast).



Bei dem 2. Test beträgt die maximal mögliche Auflösung 85 Lp/mm (2 Pixel/Lp).

Man braucht wirklich mindestens 5 Pixel pro Linienpaar für eine optimale Auflösung.
(2/5*85 Lp/mm = 34 Lp/mm)

Gruß,
Stuessi

[peter-h]

Nachtrag

für meine extremen Objekte verwende ich ein Objektiv Apo 90/1,4 Öl, dazu schiefe Beleuchtung bei 365nm. Nachvergrößerung des Zwischenbildes um Faktor 2.
Das Objektiv kann damit theoretisch bis < 150nm trennen. 150nm x 90-fach = 13,5µm (Zwischenbildebene).
Das Zwischenbild wird mit einem Negativsystem um Faktor 2 vergrößert auf den Chip projiziert.  = 27µm

Die Kamera mit Pixel von 2,2µm kann damit den Abstand von 150nm in der Objektebene auf 12 Pixel verteilt am Chip abbilden.
Damit ist jede Frage nach der Kameragrenze beantwortet. Und auch die Bayermaske verdirbt den Spaß nicht ganz.

Gruß
Peter

[Rawfoto]

Guten Abend

Das Thema der idealen Kamera beschäftigt mich auch schon seit 35 Jahren und seit meinem Umstieg auf Digital im Jahr 2003 noch viel mehr ...

Ich möchte Euren Blick an das andere Ende der Aufloesungsgeschichte richten, gerade in dieser Woche bin ich damit beschäftigt Naturfotos fuer eine Ausstellung fuer die Ausbelichtung auf einer Durst Lamda herzustellen. Die braucht 200dpi und bringt damit wirklich eine topp Qualitaet. Die Bildgroessen bei Ausstellungen gehen in den letzten beiden Jahrzehnten deutlich nach oben, kleiner A2 ist nicht mehr gefragt. ich wollte eigentlich mit 16 Megapixel in Richtung der 60 x 90cm gehen, die Qualitaetsgrenze liegt aber fuer sehr kritisch Betrachter mit der oben beschriebenen Kamera bei 50 x75cm, dabei muessen die Daten um den Faktor 1,3 hochgerechnet werden und dort liegt die Grenze wenn die Besucher einen Meter vor dem Bild stehen um die Qualitaet zu beurteiln. Und genau das ist das Verhalten von einem Drittel der Ausstellungsbetrachter ...

Ich will Euch dazu anregen - wo wir doch die "kleine" Seite betrachtet haben auch ueber die "große" nachzudenken ...

Bei der Suchen nach der "Idealen" muessen beide Seiten betrachtet werden und wir muessen unsere Endanwendung kennen. Danach richtet sich die Datenmenge die jeder einzelne braucht ...

Der einzige Lichtblick, zur Zeit arbeitet die "Zeit" fuer uns, wo ich vor 5 Jahren noch 4x5 Inch Filme einsetzen musste reicht jetzt Kleinbild mit 16 Megapixel. Damit koennen wir am Mikroskop Dinge realisieren die vor kurzem noch unerreichbar fuer den normalen Sterblichen waren :-))

Noch viel Glueck bei der Suche ... (die Wirtschaft freut sich)

:-)

Gerhard