Da war doch noch etwas in #331 z. B. mit den Eimern?!
Also, so wie ich die Halbleiterherstellungsprozesse kenne, werden die Eimer ja nicht automatisch tiefer
wenn man sie in ihrer Wasereintrittsfläche vergrößert.
Ich erinnere an dieses Beispiel und beziehe mich auf #307:
https://www.dslr-forum.de/showpost.php?p=5595584&postcount=307
Nun denn, gehen wir von gleichen Technologien für die Herstellung großer und kleiner Eimer aus.
Sagen wir mal, wir hätten eine Rauhigkeit (das Grundrauschen) am Boden der Eimer, die bei einem 1/4 m²
gerade ein Schnapsglas (sagen wir 1 Photon) Wasser fasst um die oberen Spitzen der Rauhigkeit zu erreichen.
Der 1 m² Eimer hat die gleiche Rauhigkeit und da schütten wir nun auch 1 Schnapsglas voll Wasser rein.
Wenn mich nicht alles täuscht, dann steigt der Wasserspiegel im 1 m² Eimer nicht bis zu den oberen Spitzen
der Rauhigkeit, sondern bleibt auf durchschnittlich 1/4 der Rauhigkeitsspitzenhöhe stehen, geht also
sozusagen im Grundrauschen unter. Soweit so gut. Machen wir das Ganze dann noch mit 4 Schnapsgläsern.
Ich gehe nach reiflicher Überlegung davon aus, dass bei dem 1 m² Eimer dann gerade die "Rauschgrenze"
(Rauhigkeitsspitzenhöhe) erreicht ist (
Fall 1). Was ist jetzt mit den 4 Eimern pro m²? Da gibt es ja nun
einige Möglichkeiten den Schnaps äh.. das Wasser zu verteilen. Die Extremfälle wären doch, dass mal
ein Eimer alle 4 abkriegt (
Fall 2) und mal alle 4 Eimmer je nur eines (
Fall 3). Nun wollen wir aber
den Pegelstand doch irgendwie detektieren. Bei welchem Eimer wird man nun die größte Höhe des Wasserstands
über der Rauhigkeitsspitzenhöhe (den größten "Rausch"abstand, obwohl es ja nur Wasser ist) messen?
(Ich setze mal die gleiche Technologie bei der Messvorrichtung vorraus.)
Im
Fall 1 gehe ich davon aus, dass eine eindeutige Detektion der Wassereintragsmenge nicht möglich ist.
Mehr als Rauhigkeitsspitzenhöhe ist nicht zu erkennen, woraus es auch immer besteht.
Sodele, nun berechnen wir mal den durchnittlichen Wassereintrag auf den Quadratmeter, indem wir einmal
den
Fall 2 heranziehen und einmal den
Fall 3. Im
Fall 2 behaupte ich, dass die Menge von 3 Schnapsgläsern
Wasser eindeutig über der "Rauschgrenze" (Rauhigkeitsspitzenhöhe) liegt und detektiert werden konnte.
Das ergibt eine eindeutig detektierte durchschnittliche Menge von 3/4 Schnapsgläsern pro m².
Im
Fall 3 haben wir leider keine besseren Changen als im Fall 1, mehr als "Rauschlevel" is nich.
Nun gibt es ja noch die Fälle, in denen die 4 Eimer von den 4 Schnapsgläsern zufällig verteilt getroffen
werden können. Damit können wir also bei Verwendung von 4 Eimern pro m² statt nur einem die durchschnittliche
Wassereintragsmenge pro m² mehr oder weniger genau über dem Rauschlevel ermitteln. Es wird also ein Ergebnis
zwischen nix = Rauschen bis 3/4 dabei herauskommen. Statistisch verteilt über eine große Fläche ist das
immer noch in gewisser Weise mit Rauschen vergleichbar, aber es ist ein Wert über dem Grundrauschen der Eimer.
Womit ist eine Erkennung von 4 Schnapsgläsern Wasser pro m² wahrscheinlicher (Detailauflösung)?
Wie ändert sich die Genauigkeit der Erkennung mit zunehmender Anzahl Schnapsgläser?
Welche Eimer sind bei gleichmäßiger Verteilung der Schnapsgläser zuerst voll?
Welche Eimer sind bei extrem ungleichmäßiger Verteilung der Schnapsgläser zuerst voll?
Welche Rolle spielt die Größe der Eimer bei extrem ungleichmäßiger Verteilung der Schnapsgläser?
Welche Rolle spielt die Größe der Eimer bei extrem ungleichmäßiger Verteilung der Schnapsgläser,
wenn über eine bestimmte Fläche der Durchschnitt bestimmt wird?
Was passiert im o. a. Fall 1, wenn ich bei der Verteilung der Schnapsgläser darauf achte, dass bei Erreichen des
Maximalpegels eines Eimers (Eimer voll) die Verteilung abgebrochen wird (Belichtungszeit, Expose to the right)?
Was passiert in den o. a. Fällen 2 und 3, wenn ich bei der Verteilung der Schnapsgläser darauf achte, dass bei
Erreichen des Maximalpegels eines Eimers (Eimer voll) die Verteilung abgebrochen wird (Belichtungszeit, Expose to the right)?
Wie hängt die kleinere oder größere Anzahl gleich tiefer Eimer pro m² mit der Auflösung zusammen
und was bedeutet das für die Dynamik bei kleinen und großen Eimern im Zusammenhang mit der Auflösung?
Womit kann ich eine Verteilung wahrscheinlicher und genauer erkennen (Detailauflösung), wenn hier und da mal
ein Schnapsglas ausgeschüttet wird?
Wie man sieht, die Sache ist nicht so trivial wie manche denken.
Vielen Dank jenen, die bis hierher durchgehalten haben. Ich hoffe, niemanden überfordert zu haben.
Sorry, dass ich das hier so trocken rübergebracht habe. Beim nächsten mal werde ich ein solches Experiment vielleicht
doch nicht nur mit banalem Wasser, sondern mit hochwertigem Obstler durchführen. Damit könnte man auch die
Dynamik der Befüllung verbessern, weil auf wundersame Weise während der Befüllung immer etwas davon schneller
verdunstet als es mit Wasser der Fall ist.
...
Das Rauschen steigt mit der Fläche an und ist nichts anderes als das was durch ein Photon auch ausgelöst wird. Je mehr Material mit von der Partie ist, umso mehr rauscht es, wenn auch nicht proportional ansteigend mit der Masse. Auch ein banaler ohmscher Widerstand rauscht. Das Licht selbst rauscht auch. Je größer der einzelne Pixel ist, umso wahrscheinlicher ist es, dass sporadisch ein Elektron freigesetzt wird.