Zitat: hcceds 07.10.15, 01:59Zum zitierten BeitragZitat: Jan Böttcher 05.10.15, 15:06Zum zitierten BeitragWelche Hinweise gibt es für dieses Vorgehen? Vor allem vor dem Hintergrund, dass DLO einen umfangreichen File pro Objektiv mit den Objektivdaten erfordert.
Zu der anderen Frage: Ob ein Fehler durch die Blende verursacht wird (wie bei der Beudung) oder durch die Blendenlage beeinflußt wird (wie meiner Erinnerung nach bei der Verzeichnung) oder ob er von der Blende beeinflußt wird (Fokus Shift / BOKEH-Form) oder gar kein Fehler ist sondern ein Feature (BOKEH-Form) - das halte ich für unnötig spitzfindig. (Swirly BOKEH geht meiner Erinnerung nach einher mit einer starken Abweichung der tangentialen und saggitalen MTF-Werte (kann Zufall sein, kann auch sein, daß ich nur falsche Beispiele erinnere / falsche Schlüsse ziehe, kann sein, daß die mir zugrundeliegenden Informationen falsch waren) - da sehe ich eher einen "Fehler" als ein Feature.)
"Hinweise" für das Vorgehen "übertünchen statt rausrechnen": Vorweg: Ein Horoskop wird nach bisherigem Kenntnisstand der Wissenschaft nicht dadurch präziser, daß ein umfangreicheres File mit Daten zur Geburt übergeben wird. Der Aszendent der Hebamme kann vom Horoskopersteller als wichtig für das Gesamtergebnis herausgestrichen werden, oder kann zu Show-Zwecken mit übergeben werden, aber was macht das? (zumal wir (also ich) im speziellen Fall gar nicht wissen, welche Daten konkret alle übergeben werden!)
Wenn ich DLO (und DPP und Canon) google, finde ich http://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1038183 und in Beitrag 5 eine "interessante" Liste. Die "diffraction" ist ein Punkt unter mehreren - m.E. gewichtigeren Punkten (Vignettierung wird da nichteinmal erwähnt).
CA "rausrechnen" (bei gegebenen Objektivkenngrößen) und mit Daten zum Koma etwas anfangen kann ich mir vorstellen, kann mir auch gut vorstellen, daß das bezüglich der Bildqualität schon mehr als die halbe Miete macht.
Was man in der Nachbearbeitung mit Informationen zur Bildfeldkrümmung macht, und die Effekte des Teifpaßfilters ... eine ganz andere Geschichte.
Wenn ich nun meine rudimentären Erinnerungen an den Physik- und Matheunterricht zusammenkratze ("Mit Interesse teilgenommen") und mit laienhaften Kenntnissen der Programmierung von Rechnanlagen zusammennbringe - und das Zahlenspiel (für all die Pixel, Radien, Entfernungen Blende-Sensor, Punkte im Bildraum usw.) aufmache, und umgekehrt auch mal gucke, was in der Bildbearbeitung so möglich ist, dann fehlt mir der Glaube an eine Rückwärtsrechnung der Beugung.
Aber ich würde mich durch Tatsachen (spez. von Patenten oder Fachartikeln) bekehren lassen.
Zu der anderen Frage: Ob ein Fehler durch die Blende verursacht wird (wie bei der Beudung) oder durch die Blendenlage beeinflußt wird (wie meiner Erinnerung nach bei der Verzeichnung) oder ob er von der Blende beeinflußt wird (Fokus Shift / BOKEH-Form) oder gar kein Fehler ist sondern ein Feature (BOKEH-Form) - das halte ich für unnötig spitzfindig. (Swirly BOKEH geht meiner Erinnerung nach einher mit einer starken Abweichung der tangentialen und saggitalen MTF-Werte (kann Zufall sein, kann auch sein, daß ich nur falsche Beispiele erinnere / falsche Schlüsse ziehe, kann sein, daß die mir zugrundeliegenden Informationen falsch waren) - da sehe ich eher einen "Fehler" als ein Feature.)
"Hinweise" für das Vorgehen "übertünchen statt rausrechnen": Vorweg: Ein Horoskop wird nach bisherigem Kenntnisstand der Wissenschaft nicht dadurch präziser, daß ein umfangreicheres File mit Daten zur Geburt übergeben wird. Der Aszendent der Hebamme kann vom Horoskopersteller als wichtig für das Gesamtergebnis herausgestrichen werden, oder kann zu Show-Zwecken mit übergeben werden, aber was macht das? (zumal wir (also ich) im speziellen Fall gar nicht wissen, welche Daten konkret alle übergeben werden!)
Wenn ich DLO (und DPP und Canon) google, finde ich http://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1038183 und in Beitrag 5 eine "interessante" Liste. Die "diffraction" ist ein Punkt unter mehreren - m.E. gewichtigeren Punkten (Vignettierung wird da nichteinmal erwähnt).
CA "rausrechnen" (bei gegebenen Objektivkenngrößen) und mit Daten zum Koma etwas anfangen kann ich mir vorstellen, kann mir auch gut vorstellen, daß das bezüglich der Bildqualität schon mehr als die halbe Miete macht.
Was man in der Nachbearbeitung mit Informationen zur Bildfeldkrümmung macht, und die Effekte des Teifpaßfilters ... eine ganz andere Geschichte.
Wenn ich nun meine rudimentären Erinnerungen an den Physik- und Matheunterricht zusammenkratze ("Mit Interesse teilgenommen") und mit laienhaften Kenntnissen der Programmierung von Rechnanlagen zusammennbringe - und das Zahlenspiel (für all die Pixel, Radien, Entfernungen Blende-Sensor, Punkte im Bildraum usw.) aufmache, und umgekehrt auch mal gucke, was in der Bildbearbeitung so möglich ist, dann fehlt mir der Glaube an eine Rückwärtsrechnung der Beugung.
Aber ich würde mich durch Tatsachen (spez. von Patenten oder Fachartikeln) bekehren lassen.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragBokeh hängt von der Blendenform ab, egal welche Tang/Sag CAs da noch mitspielen, Fokus Shift hängt nicht von der Blende ab. Wer will kann eine der inneren Linsen außen schwarz anmalen und bekommt denselben Effekt.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragDiese Art der Verschwörungstheorie kommentiere ich nicht. Es gibt keine Grund, Canon auf das Niveau eines bekannten deutschen Automobilherstellers zu stellen.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragVignettierung und Verzerrung werden in DPP außerhalb DLO korrigiert.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragBeides gehört zum Korrekturumfang von DLO.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragEhrlich gesagt reicht mein Mathematik-und Physikstudium nicht zur Annahme oder Bezweiflung der Möglichkeiten von DLO. Abi-Wissen bietet aber mit Sicherheit überhaupt keine Grundlage für die Beurteilung "geht" oder "geht nicht".
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragDiese Art der Verschwörungstheorie kommentiere ich nicht. Es gibt keine Grund, Canon auf das Niveau eines bekannten deutschen Automobilherstellers zu stellen.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragVignettierung und Verzerrung werden in DPP außerhalb DLO korrigiert.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragBeides gehört zum Korrekturumfang von DLO.
Zitat: Jan Böttcher 07.10.15, 10:02Zum zitierten BeitragEhrlich gesagt reicht mein Mathematik-und Physikstudium nicht zur Annahme oder Bezweiflung der Möglichkeiten von DLO. Abi-Wissen bietet aber mit Sicherheit überhaupt keine Grundlage für die Beurteilung "geht" oder "geht nicht".
Zitat: hcceds 07.10.15, 22:03Zum zitierten Beitrag
"Wissen" alleine - egal ob im Abitur oder sonstwo angeeignet - ist natürlich sowieso keine tragfähige Grundlage, um überhaupt irgendwas gründlich zu beurteilen.
Soweit es um die Beugung geht, traue ich mir jedenfalls durchaus zu, zu beurteilen, was "geht" oder "nicht geht".
Wer tatsächlich ein Mathe- oder Physikstudium absolviert hat, hat das dazu erforderliche Wissen jedenfalls irgendwann mal gelernt - und zwar ganz am Anfang des Studiums, denn die Eigenschaften von Wellen gehören in beiden Disziplinen zum elementaren Grundlagenwissen.
Mass muss nicht viel von Mathe - und noch viel weniger von Physik - wissen, um zu verstehen, was eine Welle ist bzw. was Wellen sind. Aber wenn man erstmal verstanden hat, tut man sich garantiert sehr viel leichter mit dem Studium von Mathe oder Physik. Und wenn man's (noch) nicht verstanden hat, hilft "noch mehr 'Wissen'" überhaupt nichts - womöglich steht es einem sogar im Weg. Wenn man den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sieht, bringt es eben wenig, immer noch mehr Bäume zu setzen.
"Wissen" alleine - egal ob im Abitur oder sonstwo angeeignet - ist natürlich sowieso keine tragfähige Grundlage, um überhaupt irgendwas gründlich zu beurteilen.
Soweit es um die Beugung geht, traue ich mir jedenfalls durchaus zu, zu beurteilen, was "geht" oder "nicht geht".
Wer tatsächlich ein Mathe- oder Physikstudium absolviert hat, hat das dazu erforderliche Wissen jedenfalls irgendwann mal gelernt - und zwar ganz am Anfang des Studiums, denn die Eigenschaften von Wellen gehören in beiden Disziplinen zum elementaren Grundlagenwissen.
Mass muss nicht viel von Mathe - und noch viel weniger von Physik - wissen, um zu verstehen, was eine Welle ist bzw. was Wellen sind. Aber wenn man erstmal verstanden hat, tut man sich garantiert sehr viel leichter mit dem Studium von Mathe oder Physik. Und wenn man's (noch) nicht verstanden hat, hilft "noch mehr 'Wissen'" überhaupt nichts - womöglich steht es einem sogar im Weg. Wenn man den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sieht, bringt es eben wenig, immer noch mehr Bäume zu setzen.
Zitat: Dame Eda 08.10.15, 15:15Zum zitierten BeitragZitat: hcceds 07.10.15, 22:03Zum zitierten Beitrag
"Wissen" alleine - egal ob im Abitur oder sonstwo angeeignet - ist natürlich sowieso keine tragfähige Grundlage, um überhaupt irgendwas gründlich zu beurteilen.
Soweit es um die Beugung geht, traue ich mir jedenfalls durchaus zu, zu beurteilen, was "geht" oder "nicht geht".
Wer tatsächlich ein Mathe- oder Physikstudium absolviert hat, hat das dazu erforderliche Wissen jedenfalls irgendwann mal gelernt - und zwar ganz am Anfang des Studiums, denn die Eigenschaften von Wellen gehören in beiden Disziplinen zum elementaren Grundlagenwissen.
Mass muss nicht viel von Mathe - und noch viel weniger von Physik - wissen, um zu verstehen, was eine Welle ist bzw. was Wellen sind. Aber wenn man erstmal verstanden hat, tut man sich garantiert sehr viel leichter mit dem Studium von Mathe oder Physik. Und wenn man's (noch) nicht verstanden hat, hilft "noch mehr 'Wissen'" überhaupt nichts - womöglich steht es einem sogar im Weg. Wenn man den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sieht, bringt es eben wenig, immer noch mehr Bäume zu setzen.
Anstatt eines Baumes nehm ich mal den Einfachspalt. Schön eindimensional. Sollte ja reichen. Die dazu passende Interferenzverteilung ist durch die sinc-Funktion (sin(x)/x) gegeben. Die Fouriertransformierte der sinc-Funktion ist ein Rechteck. Oberhalb einer Grenzfrequenz werden somit alle Informationen weggeschnitten. Demnach lässt sich der Effekt der Beugung prinzipiell nicht nachträglich rausrechnen. Dabei ist es wurscht, dass die Beugung einen deterministischen Prozess darstellt. Es existiert halt keine Inverse. Oder irre ich mich?
"Wissen" alleine - egal ob im Abitur oder sonstwo angeeignet - ist natürlich sowieso keine tragfähige Grundlage, um überhaupt irgendwas gründlich zu beurteilen.
Soweit es um die Beugung geht, traue ich mir jedenfalls durchaus zu, zu beurteilen, was "geht" oder "nicht geht".
Wer tatsächlich ein Mathe- oder Physikstudium absolviert hat, hat das dazu erforderliche Wissen jedenfalls irgendwann mal gelernt - und zwar ganz am Anfang des Studiums, denn die Eigenschaften von Wellen gehören in beiden Disziplinen zum elementaren Grundlagenwissen.
Mass muss nicht viel von Mathe - und noch viel weniger von Physik - wissen, um zu verstehen, was eine Welle ist bzw. was Wellen sind. Aber wenn man erstmal verstanden hat, tut man sich garantiert sehr viel leichter mit dem Studium von Mathe oder Physik. Und wenn man's (noch) nicht verstanden hat, hilft "noch mehr 'Wissen'" überhaupt nichts - womöglich steht es einem sogar im Weg. Wenn man den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sieht, bringt es eben wenig, immer noch mehr Bäume zu setzen.
Anstatt eines Baumes nehm ich mal den Einfachspalt. Schön eindimensional. Sollte ja reichen. Die dazu passende Interferenzverteilung ist durch die sinc-Funktion (sin(x)/x) gegeben. Die Fouriertransformierte der sinc-Funktion ist ein Rechteck. Oberhalb einer Grenzfrequenz werden somit alle Informationen weggeschnitten. Demnach lässt sich der Effekt der Beugung prinzipiell nicht nachträglich rausrechnen. Dabei ist es wurscht, dass die Beugung einen deterministischen Prozess darstellt. Es existiert halt keine Inverse. Oder irre ich mich?
Zitat: hcceds 07.10.15, 22:03Zum zitierten Beitrag
Na ja, vielleicht hast Du das Doppel-Studium ja bald fertig (ich drücke schon mal die Daumen für all die Prüfungen!), und vielleicht kommt noch was passiges zur Beugung in der Vorlesung. Vielleicht kommt sogar auch noch ein Programmierpraktikum.
So in der 11. Klasse oder so sind zum Thema Beugung wohl die Basics dran, daran (also an der Faktenlage) ändert sich auch später nicht mehr viel (man muß das Abi nichtmal fertig machen). Am Spalt (oder Loch) ist es mit "einem" Lichtstrahl halbwegs überschaubar, aber wir reden ja über "viele" (also echt 'ne Menge, mindestens so viele wie Pixel) Lichtstrahlen. Nehmen wir mal an, wir kannten das "typische" Beugungsmuster eines Objektivs (und das hätte eine fixe Blendenlage, also keinen Auszug und kein Zoom), dann gäbe es zu jedem Punkt (Pixel) ein drumherum abgebidetes Beugungsmuster, und das müßte man "nur" noch von den benachbarten Punkten abziehen (ganz platt in der entsprechenden Stärke von den RGB-Werten des Pixels subtrahieren). Natürlich müßte man auch für Punkte außerhalb des Bildes Werte haben und deren Effekt von Punkten im Bild abziehen. Und wenn man die Werte eines Punktes von allen Nachbarn abgezogen hat, geht man einen Punkt weiter und zieht wieder von dessen Nachbarn etwas ab, auch von dem wo man eben war, deshalb hat man für den etwas zuviel abgezogen, das muß man nun bei denen wieder draufrechnen, wo man eben zuviel abgezogen hat ... (und wenn ein böser Punkt FFFFFF hat, weiß man nicht, ob der genau FFFFFF hat oder hundertmal mehr ...). Wie gesagt: Das macht man für jeden Pixel im Bild plus für alle außerhalb des Bildes liegenden Pixel deren Beugungsmuster ins Bild einstrahlen. Na ja, oder weil man die Pixel außerhalb nicht kennt oder weil das Verfahren einen Pferdefuß hat, analysiert man das Bild auf Beugunsmuster hin (Mustererkennung) und geht davon aus, daß jedes Pixel Opfer eines Beugunsmusters sein könnte und geht Zeile für Zeile das Bild ab und ... und sagt "Oh Sch.... ich kann das in der Überlagerung mit echten, "erwünschten" Helligkeitswerten gar nicht von Phantomen unterscheiden (außer im Labortest mit einzelnen Strahlen wo noch alles so schön war oder bei Astro-Fotos)!" .
Zur Field Curvature: Wenn die zum Zeitpunkt der Aufnahme der Kamera bekannt wäre, dann könnte die mit Hilfe von beispielsweise Piezo-Aktuatoren den Sensor passend verbiegen. Hinterher, wenn das Bild im Kasten ist ... dann kann die Software vielleicht bei Objektiven mit starker Bildfeldkrümmung am Rand stärker nachschärfen als bei anderen, aber sonst?
Aber: Ich lasse mich von Fachartikeln oder Patenten belehren, daß die einen Trick gefeunden haben und nicht nur auf die Marketing-Trommel klopfen. (Aber ich lass' mir meinen mühsam erkämpften Sonderschulabschluß nicht madig reden!)
Na ja, vielleicht hast Du das Doppel-Studium ja bald fertig (ich drücke schon mal die Daumen für all die Prüfungen!), und vielleicht kommt noch was passiges zur Beugung in der Vorlesung. Vielleicht kommt sogar auch noch ein Programmierpraktikum.
So in der 11. Klasse oder so sind zum Thema Beugung wohl die Basics dran, daran (also an der Faktenlage) ändert sich auch später nicht mehr viel (man muß das Abi nichtmal fertig machen). Am Spalt (oder Loch) ist es mit "einem" Lichtstrahl halbwegs überschaubar, aber wir reden ja über "viele" (also echt 'ne Menge, mindestens so viele wie Pixel) Lichtstrahlen. Nehmen wir mal an, wir kannten das "typische" Beugungsmuster eines Objektivs (und das hätte eine fixe Blendenlage, also keinen Auszug und kein Zoom), dann gäbe es zu jedem Punkt (Pixel) ein drumherum abgebidetes Beugungsmuster, und das müßte man "nur" noch von den benachbarten Punkten abziehen (ganz platt in der entsprechenden Stärke von den RGB-Werten des Pixels subtrahieren). Natürlich müßte man auch für Punkte außerhalb des Bildes Werte haben und deren Effekt von Punkten im Bild abziehen. Und wenn man die Werte eines Punktes von allen Nachbarn abgezogen hat, geht man einen Punkt weiter und zieht wieder von dessen Nachbarn etwas ab, auch von dem wo man eben war, deshalb hat man für den etwas zuviel abgezogen, das muß man nun bei denen wieder draufrechnen, wo man eben zuviel abgezogen hat ... (und wenn ein böser Punkt FFFFFF hat, weiß man nicht, ob der genau FFFFFF hat oder hundertmal mehr ...). Wie gesagt: Das macht man für jeden Pixel im Bild plus für alle außerhalb des Bildes liegenden Pixel deren Beugungsmuster ins Bild einstrahlen. Na ja, oder weil man die Pixel außerhalb nicht kennt oder weil das Verfahren einen Pferdefuß hat, analysiert man das Bild auf Beugunsmuster hin (Mustererkennung) und geht davon aus, daß jedes Pixel Opfer eines Beugunsmusters sein könnte und geht Zeile für Zeile das Bild ab und ... und sagt "Oh Sch.... ich kann das in der Überlagerung mit echten, "erwünschten" Helligkeitswerten gar nicht von Phantomen unterscheiden (außer im Labortest mit einzelnen Strahlen wo noch alles so schön war oder bei Astro-Fotos)!" .
Zur Field Curvature: Wenn die zum Zeitpunkt der Aufnahme der Kamera bekannt wäre, dann könnte die mit Hilfe von beispielsweise Piezo-Aktuatoren den Sensor passend verbiegen. Hinterher, wenn das Bild im Kasten ist ... dann kann die Software vielleicht bei Objektiven mit starker Bildfeldkrümmung am Rand stärker nachschärfen als bei anderen, aber sonst?
Aber: Ich lasse mich von Fachartikeln oder Patenten belehren, daß die einen Trick gefeunden haben und nicht nur auf die Marketing-Trommel klopfen. (Aber ich lass' mir meinen mühsam erkämpften Sonderschulabschluß nicht madig reden!)
Vielleicht gab es in der Zwischenzeit Neuerungen ... z.B. hat der Fortschritt FORTRAN IV abgelöst und uns FORTRAN 77 beschert ... mit etwas Finesse und einem selbst verwalteten Stack ermöglichte das sogar Rekursion.
Zitat: Jan Böttcher 09.10.15, 00:20Zum zitierten BeitragDas hört sich an wie der Fortschritt von der Isetta zum NSU Prinz;)
Zitat: 0x FF 08.10.15, 17:01Zum zitierten Beitrag
Dass man mit einer Blende - also einer Lochkamera - Fotos machen kann, liegt daran, dass sich Lichtstrahlen stets geradlinig fortbewegen.
So wird es einem jedenfalls in der geometrischen Optik (auch "Strahlenoptik" genannt) beigebracht.
Lichtstrahlen können auch 'gebrochen' werden, wenn sie sich durch Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex hindurch bewegen. Lichtstrahlen kann man auch spiegeln, polarisieren, bündeln (fokussieren), aufweiten und was weiss ich noch alles.
Bei all dem darf man aber nicht vergessen, dass ein "Lichtstrahl" lediglich eine nützliche Analogie oder, wenn man so will, eine praktische Arbeitshypothese ist.
Man darf den Bogen aber nicht überspannen und die Beugung von Licht so interpretieren, dass dabei Lichtstrahlen irgendwie und irgendwo (z.B. am Rand der Blende) 'abgelenkt' werden. Das wäre im Endeffekt ja dasselbe wie Brechung und man könnte die Beugung dann einfach durch eine Linse wieder kompensieren.
Beugung ist ein Phänomen, das zur Wellenoptik gehört. In der Wellenoptik besteht Licht nicht aus "Lichtstrahlen"; es gibt dort überhaupt keine Strahlen. Stattdessen gibt es - wer hätte das gedacht - Wellen.
Beugung ist ein Wellenphänomen. Es betrifft alle Arten von Wellen und hat damit zu tun, dass sich Wellen überhaupt nicht 'fortbewegen' sondern sich stets überall und in alle Richtungen gleichzeitig buchstäblich ausbreiten.
Man darf sich die Ausbreitung einer Welle nicht so vorstellen, dass sich dabei auch irgend etwas materielles, physikalisch greifbares (Photonen, Strahlen, Wasser- oder Luftmoleküle) mit der Welle zusammen fortbewegt.
Ich vermute mal, dass jeder schon mal einen Kieselstein in einen ruhigen Teich geworfen hat. Wenn man die dabei entstehenden Kreiswellen anschaut, dann sieht es auf den ersten Blick zwar tatsächlich so aus, als ob ein kreisförmiger Wall aus Wasser vom Zentrum weg nach aussen fliesst. Auf den zweiten Blick erkennt man aber, dass sich dort, wo die Welle 'durchläuft' lediglich die Wasseroberfläche hebt und senkt. Da fliesst überhaupt kein Wasser und ein Blatt oder Insekt auf der Teichoberfläche wird von der Welle auch nicht nach aussen mitgerissen; es schaukelt lediglich auf der Wasseroberfläche hoch und nieder.
Die Ausbreitung einer Welle hat nichts mit einer 'Fortbewegung' im herkömmlichen Sinn zu tun. Das was sich bei Wellen 'bewegt', oder besser gesagt, zu bewegen scheint, ist nichts weiter als das Wellenmuster. Man könnte auch sagen, die Wellenfronten bewegen sich, was dasselbe bedeutet - oder man sagt schlicht, die Welle (und sonst nichts) bewegt sich oder scheint sich zumindest zu bewegen.
Wie gesagt, ich persönlich finde der Ausdruck 'ausbreiten' beschreibt das Verhalten von Wellen weitaus treffender als z.B. 'fliessen', 'bewegen' oder gar 'fortbewegen'.
Zurück zur Beugung:
Beim Werfen mit Kieselsteinen fällt auf, dass sich die Wellen stets kreisförmig ausbreiten, weg vom 'Störungszentrum' - also von dort wo der Stein die Wasseroberfläche gestört und kurz in Schwingung versetzt hat.
Im Grunde genommen ist das bereits die Erklärung für die Beugung. Weil sich Wellen und 'Teile von Wellen' im Grunde genommen immer und überall in alle Richtungen zugleich ausbreiten, bilden sich immer und überall kreisförmige (beim Licht natürlich kugel- bzw. kugelschalenförmige) Wellenmuster - oder anders gesagt, wenn sich Wellen ausbreiten erzeugen sie dabei ständig und überall (auch ohne irgendeine Blende) selbst wieder neue Kreis- bzw. Kugelwellen. Und Kreise und Kugeln sind nunmal von Natur aus gebogen.
Diese Tatsache macht man sich ja auch in der Strahlenoptik zu Nutze, etwa bei der Beschreibung oder Berechnung der Schärfentiefe; da stellt man sich lediglich anstelle von Wellen sowas wie Strahlen vor. Das ist auch ausgesprochen praktisch, denn radiale Strahlen sind die perfekte Repräsentation eines geometrischen Radius - um nicht zu sagen, sie sind nichts anderes... Das funktioniert aber nur, solange sich die Wellennatur des Lichts nicht bemerkbar macht, also z.B. wenn der Durchmesser der Blende deutlich grösser als die Wellenlänge des Lichts ist.
Man muss sich doch irgendwann wirklich die Frage stellen, was genau man denn aus einem Foto herausrechnen will, wenn man die "Beugung an der Blende" herausrechnen möchte. Die Blende ist ja gar nicht die Ursache für die Beugung einer Welle bzw. einer Wellenfront. Die Blende sorgt lediglich dafür, dass man überhaupt sehen kann, dass sich Wellen 'im Kleinen' stets in alle Richtungen zugleich ausbreiten.
Wie soll man die Beugung von Licht aus einem Bild herausrechnen, ohne damit zugleich auch die Ausbreitung von Licht herauszurechnen? Und selbst wenn es irgendwie gelänge, die Beugung der Wellenfront unmittelbar hinter der Blende irgendwie herauszurechnen, oder sogar von vorneherein zu verhindern, wäre damit nicht viel gewonnen. Sobald die Rasiermesserscharf abgeschnittene Wellenfront wieder sich selbst überlassen wird, tut sie, was alle Wellen nun einmal tun - sie breitet sich in alle Richtungen aus und es bildet sich wieder ein Beugungsmuster.
Es ist übrigens völlig belanglos, ob man eine Wellenfront tatsächlich mit einer Blende 'ausschneidet' oder ob man die Wellenfront rein mathematisch oder in der Vorstellung separiert. In beiden Fällen breitet sich die isolierte Wellenfront in alle Richtungen aus und bildet ein Beugungsmuster.
Dass man mit einer Blende - also einer Lochkamera - Fotos machen kann, liegt daran, dass sich Lichtstrahlen stets geradlinig fortbewegen.
So wird es einem jedenfalls in der geometrischen Optik (auch "Strahlenoptik" genannt) beigebracht.
Lichtstrahlen können auch 'gebrochen' werden, wenn sie sich durch Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex hindurch bewegen. Lichtstrahlen kann man auch spiegeln, polarisieren, bündeln (fokussieren), aufweiten und was weiss ich noch alles.
Bei all dem darf man aber nicht vergessen, dass ein "Lichtstrahl" lediglich eine nützliche Analogie oder, wenn man so will, eine praktische Arbeitshypothese ist.
Man darf den Bogen aber nicht überspannen und die Beugung von Licht so interpretieren, dass dabei Lichtstrahlen irgendwie und irgendwo (z.B. am Rand der Blende) 'abgelenkt' werden. Das wäre im Endeffekt ja dasselbe wie Brechung und man könnte die Beugung dann einfach durch eine Linse wieder kompensieren.
Beugung ist ein Phänomen, das zur Wellenoptik gehört. In der Wellenoptik besteht Licht nicht aus "Lichtstrahlen"; es gibt dort überhaupt keine Strahlen. Stattdessen gibt es - wer hätte das gedacht - Wellen.
Beugung ist ein Wellenphänomen. Es betrifft alle Arten von Wellen und hat damit zu tun, dass sich Wellen überhaupt nicht 'fortbewegen' sondern sich stets überall und in alle Richtungen gleichzeitig buchstäblich ausbreiten.
Man darf sich die Ausbreitung einer Welle nicht so vorstellen, dass sich dabei auch irgend etwas materielles, physikalisch greifbares (Photonen, Strahlen, Wasser- oder Luftmoleküle) mit der Welle zusammen fortbewegt.
Ich vermute mal, dass jeder schon mal einen Kieselstein in einen ruhigen Teich geworfen hat. Wenn man die dabei entstehenden Kreiswellen anschaut, dann sieht es auf den ersten Blick zwar tatsächlich so aus, als ob ein kreisförmiger Wall aus Wasser vom Zentrum weg nach aussen fliesst. Auf den zweiten Blick erkennt man aber, dass sich dort, wo die Welle 'durchläuft' lediglich die Wasseroberfläche hebt und senkt. Da fliesst überhaupt kein Wasser und ein Blatt oder Insekt auf der Teichoberfläche wird von der Welle auch nicht nach aussen mitgerissen; es schaukelt lediglich auf der Wasseroberfläche hoch und nieder.
Die Ausbreitung einer Welle hat nichts mit einer 'Fortbewegung' im herkömmlichen Sinn zu tun. Das was sich bei Wellen 'bewegt', oder besser gesagt, zu bewegen scheint, ist nichts weiter als das Wellenmuster. Man könnte auch sagen, die Wellenfronten bewegen sich, was dasselbe bedeutet - oder man sagt schlicht, die Welle (und sonst nichts) bewegt sich oder scheint sich zumindest zu bewegen.
Wie gesagt, ich persönlich finde der Ausdruck 'ausbreiten' beschreibt das Verhalten von Wellen weitaus treffender als z.B. 'fliessen', 'bewegen' oder gar 'fortbewegen'.
Zurück zur Beugung:
Beim Werfen mit Kieselsteinen fällt auf, dass sich die Wellen stets kreisförmig ausbreiten, weg vom 'Störungszentrum' - also von dort wo der Stein die Wasseroberfläche gestört und kurz in Schwingung versetzt hat.
Im Grunde genommen ist das bereits die Erklärung für die Beugung. Weil sich Wellen und 'Teile von Wellen' im Grunde genommen immer und überall in alle Richtungen zugleich ausbreiten, bilden sich immer und überall kreisförmige (beim Licht natürlich kugel- bzw. kugelschalenförmige) Wellenmuster - oder anders gesagt, wenn sich Wellen ausbreiten erzeugen sie dabei ständig und überall (auch ohne irgendeine Blende) selbst wieder neue Kreis- bzw. Kugelwellen. Und Kreise und Kugeln sind nunmal von Natur aus gebogen.
Diese Tatsache macht man sich ja auch in der Strahlenoptik zu Nutze, etwa bei der Beschreibung oder Berechnung der Schärfentiefe; da stellt man sich lediglich anstelle von Wellen sowas wie Strahlen vor. Das ist auch ausgesprochen praktisch, denn radiale Strahlen sind die perfekte Repräsentation eines geometrischen Radius - um nicht zu sagen, sie sind nichts anderes... Das funktioniert aber nur, solange sich die Wellennatur des Lichts nicht bemerkbar macht, also z.B. wenn der Durchmesser der Blende deutlich grösser als die Wellenlänge des Lichts ist.
Man muss sich doch irgendwann wirklich die Frage stellen, was genau man denn aus einem Foto herausrechnen will, wenn man die "Beugung an der Blende" herausrechnen möchte. Die Blende ist ja gar nicht die Ursache für die Beugung einer Welle bzw. einer Wellenfront. Die Blende sorgt lediglich dafür, dass man überhaupt sehen kann, dass sich Wellen 'im Kleinen' stets in alle Richtungen zugleich ausbreiten.
Wie soll man die Beugung von Licht aus einem Bild herausrechnen, ohne damit zugleich auch die Ausbreitung von Licht herauszurechnen? Und selbst wenn es irgendwie gelänge, die Beugung der Wellenfront unmittelbar hinter der Blende irgendwie herauszurechnen, oder sogar von vorneherein zu verhindern, wäre damit nicht viel gewonnen. Sobald die Rasiermesserscharf abgeschnittene Wellenfront wieder sich selbst überlassen wird, tut sie, was alle Wellen nun einmal tun - sie breitet sich in alle Richtungen aus und es bildet sich wieder ein Beugungsmuster.
Es ist übrigens völlig belanglos, ob man eine Wellenfront tatsächlich mit einer Blende 'ausschneidet' oder ob man die Wellenfront rein mathematisch oder in der Vorstellung separiert. In beiden Fällen breitet sich die isolierte Wellenfront in alle Richtungen aus und bildet ein Beugungsmuster.
Wer an den Ansätzen zur "Beseitigung" der Diffraktion, im Rahmen der durch das Rauschen und die Kenntnis der PSF gesetzten Grenzen, interessiert ist, der google deconvolution, diffraction und point spread function.
Ach, es gibt doch Grenzen? Vielleicht sogar mathematischer Art? Jetzt plötzlich?
Zitat: hcceds 10.10.15, 22:15Zum zitierten Beitrag
Ich hab' dich mal beim Wort genommen.
Das meiste, was Google dazu ausspuckt ist ja nicht gerade leicht verständliche Kost. Ohne ein solides Grundlagenverständnis der Integral- und Differentialrechnung lassen sich die meisten Artikel vermutlich nicht mal ansatzweise begreifen.
Das liegt natürlich auch irgendwie in der Natur der Sache. Man kann und soll die Komplexität von nicht ganz trivialen und 'unanschaulichen' Zusammenhängen nicht einfach unter den Teppich kehren und sich so die Dinge einfacher zurechtlegen als sie tatsächlich sind. Das hiesse, es sich zu einfach zu machen. Aber man muss es auch komplizierter als nötig machen
Ich persönlich versuche stets, mir die Dinge (das Leben, das Lernen, das Verstehen) immerhin so einfach wie möglich zu machen - aber nicht einfacher; ein Ratschlag, den ich von Einstein habe.
Ich hab' dich mal beim Wort genommen.
Das meiste, was Google dazu ausspuckt ist ja nicht gerade leicht verständliche Kost. Ohne ein solides Grundlagenverständnis der Integral- und Differentialrechnung lassen sich die meisten Artikel vermutlich nicht mal ansatzweise begreifen.
Das liegt natürlich auch irgendwie in der Natur der Sache. Man kann und soll die Komplexität von nicht ganz trivialen und 'unanschaulichen' Zusammenhängen nicht einfach unter den Teppich kehren und sich so die Dinge einfacher zurechtlegen als sie tatsächlich sind. Das hiesse, es sich zu einfach zu machen. Aber man muss es auch komplizierter als nötig machen
Ich persönlich versuche stets, mir die Dinge (das Leben, das Lernen, das Verstehen) immerhin so einfach wie möglich zu machen - aber nicht einfacher; ein Ratschlag, den ich von Einstein habe.
Zitat: MatthiasausK 10.10.15, 23:34Zum zitierten BeitragRauschen und die Bestimmung der PSD sind eher physikalische Probleme. Für die Bestimmung der PSD ist die Kenntnis des optischen Systems äußerst hilfreich:) Das ist schon so, seit die Verfahren existieren!
so, wie du beim fahrradschloß durch kenntnis von 2 der 3 zahlen nicht aus den 2 dir bekannten zahlen die dritte verläßlich errechnen kannst, kannst du die durch die blenden ausgeblendeten lichtwellen nicht durch die informaionen, die auf dem sensor landen, errechnen. und das müßtest du aber, um das unscharfe sensorbild zu einem scharfen errechnen zu können. und dabi nutzt die die exakte kenntnis des objektives unclusive der modellierung aller physikalischen eigenschaften des objektives gar nix.
wenn neben dir ein laserstrahl vorbeizielt, den du nicht siehst, spürst oder irgenwie erfassen kannst, hilft dir die kenntnis, daß in 3 m entfernung eine mauer steht, die vom strahl, wäre es ein lichtstrahl und kein laser auch, etwas getroffen würde, nicht, die beschaffenheit des lasers zu errechnen.
interferenz verändert halt information bis zur unkenntlichkeit und auslöschung.
eienen brief, der nie bei dir einlangt, kannst du nie komplett rekonstruieren - du kannst ihn zwar wahrscheinlich durch gespräche, physikalische spurensuche etc. zu einem großteil rekonstrueieren - vielleicht 99% des inhaltes, die genaue art es papiers, die farbe der tinte - aber wie der 2. beistrich genau ausgesehen hat und ob da tinte sich ein bisserl in die papierfasern gesaugt hat und wie die fast unsichtbaren fettspuren aussahen, die der schreiber hinterließ, wirst du nie zur gänze erfahren. auch nicht, wenn du die original-füllfeder kriegst und ein diktat, das im brief wiedergegeben wurde.
wenn neben dir ein laserstrahl vorbeizielt, den du nicht siehst, spürst oder irgenwie erfassen kannst, hilft dir die kenntnis, daß in 3 m entfernung eine mauer steht, die vom strahl, wäre es ein lichtstrahl und kein laser auch, etwas getroffen würde, nicht, die beschaffenheit des lasers zu errechnen.
interferenz verändert halt information bis zur unkenntlichkeit und auslöschung.
eienen brief, der nie bei dir einlangt, kannst du nie komplett rekonstruieren - du kannst ihn zwar wahrscheinlich durch gespräche, physikalische spurensuche etc. zu einem großteil rekonstrueieren - vielleicht 99% des inhaltes, die genaue art es papiers, die farbe der tinte - aber wie der 2. beistrich genau ausgesehen hat und ob da tinte sich ein bisserl in die papierfasern gesaugt hat und wie die fast unsichtbaren fettspuren aussahen, die der schreiber hinterließ, wirst du nie zur gänze erfahren. auch nicht, wenn du die original-füllfeder kriegst und ein diktat, das im brief wiedergegeben wurde.
Zitat: Dame Eda 10.10.15, 18:06Zum zitierten Beitrag
( Hat sogar mir das Gefühl vermittelt, es ein wenig verstanden zu haben bzw. zu verstehen, was ich nicht verstehe. Danke.)
( Hat sogar mir das Gefühl vermittelt, es ein wenig verstanden zu haben bzw. zu verstehen, was ich nicht verstehe. Danke.)