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"p" in Lp/mm und lpi oder dpi

Hallo Mi67

"... wobei die zitierte Website ohne Not wieder den missverständlichen Linien-Begriff aufkocht,
während Fuji selber in seinen Datenblättern Linien als Zyklen (also Linienpaare) versteht."

In den Antworten die darunter stehen, wird die Situation klarer.

Analoge Systeme mit digitalen zu vergleichen hinkt oft.
Dies manchmal auch, weil der Vergleichende nur eine Technik beherrscht, wenn überhaupt.
Diskussionen sind deshalb oft absurd.
Da hast du absolut Recht.

Hallo burkhard2

"Dann müsstest du aber auch die Farbauflösung der Digitalkamera nehmen … bei der Pixelzählerei „misst“ du nur die S/W-Auflösung (und auch nur horizontal/vertikal,
diagonal ist die Auflösung um einen Faktor √2 höher)."

Theoretisch berechnet man die optische Auflösung:
1 / (λ / (2NA))
Nehmen wir für 10:1 eine Blende von 2, was etwa einer Apertur von 0.25 entspricht.
Bei blauem Licht mit einer Wellenlänge von 440nm, Grün 550nm und Rot 660nm und berechnen damit die Auflösung.
Die Auflösung beträgt dann theoretisch:
Blaues Licht = 1126 LP/mm
Grünes Licht = 901 LP/mm
Rotes Licht = 750 LP/mm
Selbst wenn man bei Auflösungsmessungen nicht hoch präzise misst , sollte dennoch ein klarer Unterschied in der Auflösung
zwischen rotem (750 LP/mm) und blauem Licht (1126 LP/mm) erkennbar sein.
Da ich in der Praxis mit einer Nikon D810 das Licht mit Filtern färbte und wir in der alltags Fotografie nie
ein absolut reines Blau, Grün oder Rot fotografieren, erkennt man in der Praxis zwischen Rot und Blau keinen grossen Auflösungsunterschied!

Bei Auflösungsmessungen mit Bayer Sensor richte ich das Target nicht exakt horizontal (0°) oder vertikal (90°) aus, da es da Abweichungen gibt,
wenn die Ausrichtung nicht hoch präzise ist, ebenfalls ist ein Winkel von 45° (135°, 225°, 315°) kritisch.
Ich verwende einen Winkel um 30° (120°, 210°, 300°), da ergeben leichte Winkelabweichungen keine unterschiedliche Auflösung.

"Der andere Punkt ist aber: bei der Grenzauflösung einer Digitalkamera hat sie i.d.R. (je nach Antialiasing-Filter) noch eine Kontrastübertragung in der Größenordnung von 50% –
und danach ist prinzipbedingt Schluss, eine Kontrasterhöhung bringt höchstens noch Antialiasing-Artefakte."

Als Fotograf fotografiere ich immer mit Kamera und Objektiv.
Die reine Auflösung der Kamera, oder die des Objektives sind zwar interessant, kommen aber in der Praxis bei meinem Setup nie vor.

Dass ein MTF50-Wert interessanter ist wie die Grenzauflösung, da bin ich ganz deiner Meinung.
Prinzipiell sollte man den ganzen Verlauf der Auflösungskurve begutachten, dies mit besonderer Beachtung des MTF50-Wert (Steilheit der Kurve bei diesem Wert),
"je flacher die Kurve bei MTF50 umso natürlicher der Bildeindruck".

Liebe Grüsse

Kurt
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn der Kontrast zwischen schwarz und weiss auf 10% des maximalen Kontrastes absinkt (bei hohen Frequenzen), dann wird diese Frequenz als maximale Auflösung genannt.
Ohne jetzt die Zahlen nachzuvollziehen, aber ja, nach diesem Prinzip.

Eine digitale Farbkamera muss aber mit einem Farbdiafilm verglichen werden!
[...]
Diese Berechnung ist gleich oberhalb der Tabelle erklärt und zeigt, dass mit 160L/mm nicht lp/mm gemeint sind!
Ja, sag' ichs' doch :)
(Beitrag #5)

Doch zum Vergleich Digital-Analog(Filme) :
In der Tat, diese Vergleiche hinken.

Entscheidend dabei ist, was man misst.
Wie auch Kamerahersteller nur nominelle Werte (zB Anzahl Dioden, Gleichsetzung mit Bildpunkten) angeben, können auch Filmhersteller unterschiedlich messen/berechnen. So etwa unter in der Praxis meist gar nicht vorkommenden idealen Bedingungen. So müssen Entwicklungsprozedere schon möglichst exakt eingehalten werden, um die nominellen Werte zu erreichen. Auf Spezialfilme trifft das ebenso zu.

Kommt hinzu, dass es bei Film auch schon vorkam/vorkommt, dass Hersteller sogar Messwerte latenter Filme punlizieren/ten.

In der Tat kommen hochauflösende Filme (entwickelt) nach wie vor in die Nähe hochauflösende Sensoren (auf Fläche bezogen). Nur hat der Film den Nachteil, dass die Darstellung durch Präsentation (Abzüge, Projektion usw) wieder an Auflösung verliert.
Im Verhältnis zum rein digitalen "Weg" (Aufzeichnung-Bearbeitung-Wiedergabe) verliert der Film so mehr an Auflösung.

Wie will man vergleichen?
Mein Vorschlag (aus aus Erfahrung aus der Repro) ist, sich auf die schlussendliche, effektive Auflösung zu beziehen.
Das schliesst dann die gesamte Kette mitein und ist praxisgerecht.

Das bedingt aber, dass die Angaben möglichst präzis gemacht werden. Nicht nur die Werte-Angaben, sondern auch die des Prozederes, des Verfahrens'.
 
Theoretisch berechnet man die optische Auflösung:
1 / (λ / (2NA))
Nehmen wir für 10:1 eine Blende von 2, was etwa einer Apertur von 0.25 entspricht.
Bei blauem Licht mit einer Wellenlänge von 440nm, Grün 550nm und Rot 660nm und berechnen damit die Auflösung.
Die Auflösung beträgt dann theoretisch:
Blaues Licht = 1126 LP/mm
Grünes Licht = 901 LP/mm
Rotes Licht = 750 LP/mm
Selbst wenn man bei Auflösungsmessungen nicht hoch präzise misst , sollte dennoch ein klarer Unterschied in der Auflösung
zwischen rotem (750 LP/mm) und blauem Licht (1126 LP/mm) erkennbar sein.
Das hast du völlig missverstanden, es geht nicht um die Auflösung eines optischen Systems, sondern des Sensors (sonst ist der Vergleich mit Film sinnlos). Wegen des Bayer-Musters ist die Farbauflösung des Sensors nur halb so hoch wie die S/W-Auflösung. Ein Rot-Blau-Muster wird viel schlechter aufgelöst als ein S/W-Muster.

Bei Auflösungsmessungen mit Bayer Sensor richte ich das Target nicht exakt horizontal (0°) oder vertikal (90°) aus, da es da Abweichungen gibt,
wenn die Ausrichtung nicht hoch präzise ist, ebenfalls ist ein Winkel von 45° (135°, 225°, 315°) kritisch.
Ich verwende einen Winkel um 30° (120°, 210°, 300°), da ergeben leichte Winkelabweichungen keine unterschiedliche Auflösung.
Das kannst du natürlich so machen, aber der Fakt bleibt, dass die Auflösung bei 45° zu den Kanten deutlich höher ist als parallel dazu.


Als Fotograf fotografiere ich immer mit Kamera und Objektiv.
Die reine Auflösung der Kamera, oder die des Objektives sind zwar interessant, kommen aber in der Praxis bei meinem Setup nie vor.
Dann brauchen wir ja über das Auflösungsvermögen von Film im Vergleich zum Sensor nicht zu diskutieren.

Ich persönlich finde es schon interessant zu wissen, welcher der Faktoren (Optik/Film/Sensor) sich wie auf das Bild auswirkt.

L.G.

Burkhard
 
Hallo Burkhard

Ein S/W Muster, wird in der Praxis von einem BAYER Sensor hinter einem Objektiv, nicht markant höher aufgelöst und wie erwähnt spielt die Lichtfarbe ebenfalls keine so markante Rolle.
Teste es selber aus und zwar so wie von mir beschrieben bei 10:1!

Natürlich ist die Auflösung bei 45° höher, dies aber nur bei exakt 45°.
Wird dieser Winkel nicht exakt eingehalten, dann weichen die Ergebnisse ab.
Deshalb messe ich die Auflösung bei einem Winkel der nicht so kritisch ist!

Natürlich ist es interessant die Faktoren (Optik/Film/Sensor) einzeln und genau zu kennen,
doch für das Fach Fotografie ist auch das Ergebnis des Zusammenspiels dieser Faktoren schlussendlich massgebend,
also das, was man im Bild sehen kann.

Kurt
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Burkhard

Ein S/W Muster, wird in der Praxis von einem BAYER Sensor hinter einem Objektiv, nicht markant höher aufgelöst und wie erwähnt spielt die Lichtfarbe ebenfalls keine so markante Rolle.
Teste es selber aus und zwar so wie von mir beschrieben bei 10:1!
Der Abbildungsmaßstab spielt hier keine Rolle, die Wellenlänge auch nicht, sondern die Anzahl der verwendbaren Pixel. Hast du mal rotes/blaues mit weißem Licht verglichen? Dass Bayer-Sensoren bei rot-blauen Targets auch in der Praxis viel schlechtere Auflösungswerte bringen als bei schwarz-weißen ist doch bekannt.

Natürlich ist die Auflösung bei 45° höher, dies aber nur bei exakt 45°.
Wird dieser Winkel nicht exakt eingehalten, dann weichen die Ergebnisse ab.
Das ist falsch, die Grenzauflösung steigt kontinuierlich von 0° bis 45° an. Vielleicht spielt dir das Demosaicing Streiche.

L.G.

Burkhard
 
Zeig das mal an praktischen Beispielen!
Ich probiere es auch mal.
Ich habe gerade kein passendes Target da, aber im Netz gibt es genügend Fotos von Siemenssternen, wo man den Effekt gut sehen kann. Zum Besispiel http://farm5.staticflickr.com/4064/4558003359_6dd8f82dd5_z.jpg. Leider auch die Probleme, die das Demosaicing verursacht.

Das Prinzip sieht man auch schon, wenn man einen idealen Siemensstern am Monitor anschaut. Auch der Monitor hat — aus den gleichen Gründen — diagonal eine höhere Auflösung.

L. G.

Burkhard
 
Viele Demosaicing-Verfahren - z.B. das von Adobe verwendete - neigen dazu, diagonale Kontrastkanten aus sog. Jaggies (2x2-Blöcken) zusammenzusetzen. Andere - z.B. das von Jacek Gozdz auf dieses Ziel optimierte DCB - vermeiden diesen Effekt nahezu vollständig. Theoretisch brauchte man also beim ersten Verfahrenstyp die vierfache Senselzahl wie beim zweiten, um die gleiche Realauflösung zu erreichen. Das verdeutlicht m.E. die Auswirkung des Demosaicing auf die Darstellungsqualität.

Für mich ist das der Grund, auf Pixelshift zu setzen. Dann braucht man solche zweifelhaften Algorithmen nämlich nicht mehr.
 
Zwei Beispiele:

1. Siemensstern mit Dynax 7D
Hier kann ich keine bessere Auflösung unter 45°erkennen.

2. Bei diesem fotografierten Gitter ist die Gitterkonstante im unteren Teil halb so groß wie im oberen Teil und sie entspricht fast genau dem doppelten Pixelpitch des Sensors, wie man im ersten Quadrat erkennt.
Auch hier erkenne ich keine Zunahme der Auflösung mit dem Winkel. sondern unter 45° eine geringere Auflösung.

edit:

3. Für diese Bilderreihe bin ich etwa 1/2 m näher gegangen. Das untere Gitter ist deshalb im erstenBild recht gut aufgelöst, unter 45° vielleicht etwas besser..
 

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Zuletzt bearbeitet:
Hallo Burkhard

Der Abbildungsmassstab spielt im Bereich um 10:1 eine Rolle,
da eine hoch auflösende Kamera (z: Nikon D500 oder Nikon D810) höher auflöst wie das Objektiv.
Ab einer Vergrösserung um 10X und höher, (je nach Pixelpitch), kann eine Kamera das maximale Auflösungsvermögen eines Objektivs gut erreichen (übertreffen) und erkennbar darstellen.

Ein Mikroskopobjektiv 10/0.25 löst ein Objekt mit 909 LP/mm auf.
Bei 10:1 bildet das Objektiv eine objektseitige Bildbreite von 3.6mm ab.
Theoretisch ist dazu eine Kamera nötig mit horizontal (3.6 x 909 x 2) 6545 Pixel, die D810 besitzt 7360.
Bei der Nikon D500 bei 10:1, objektseitige Bildbreite 2.35mm, (2.35 x 909 x 2) 4272 Pixel, die D500 besitzt 6000 Pixel.

Bei 20:1 ist es noch extremer.
Ein Mikroskopobjektiv 20/0.42 löst ein Objekt mit 1514 LP/mm auf.
Bei 20:1 bildet das Objektiv eine objektseitige Bildbreite von 1.8mm ab.
Theoretisch ist dazu eine Kamera nötig mit horizontal (1.8 x 1514 x 2) 5450 Pixel, die D810 besitzt 7360.
Mit der Nikon D500 bei 20:1, objektseitige Bildbreite 1.175mm, (1.175 x 1514 x 2) 3558 Pixel, die D500 besitzt 6000 Pixel.
u.s.w.

Kurt
 
Zuletzt bearbeitet:

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Hallo Stuessi

Vielen Dank für deine Bilder.
beim "1. jpg-Bild der Kamera" sieht man es gut:

"Bei Auflösungsmessungen mit Bayer Sensor richte ich das Target nicht exakt horizontal (0°) oder vertikal (90°) aus, da es da Abweichungen gibt,
wenn die Ausrichtung nicht hoch präzise ist, ebenfalls ist ein Winkel von 45° (135°, 225°, 315°) kritisch.
Ich verwende einen Winkel um 30° (120°, 210°, 300°), da ergeben leichte Winkelabweichungen keine unterschiedliche Auflösung."

Kurt
 
Der Abbildungsmassstab spielt im Bereich um 10:1 eine Rolle,
da eine hoch auflösende Kamera (z: Nikon D500 oder Nikon D810) höher auflöst wie das Objektiv.
Ab einer Vergrösserung um 10X und höher, (je nach Pixelpitch), kann eine Kamera das maximale Auflösungsvermögen eines Objektivs gut erreichen (übertreffen) und erkennbar darstellen.

Der Abbildungsmasstab sollte nach deiner Ausführung aber immer eine Rolle spielen. Denn das Prinzip (nach empririschem Kriterium) müsste ja immer gleich sein.
Tut es in der Praxis auch, weil Objektive ähnlich der "IdealBlende" auch einen "IdealBereich" bei Abbildungsmasstab haben.

Ich fürchte, da stimmt etwas nicht.
Dioden sind nicht Bildpunkte.

Mit dem Abbildungsmassstab verändert man auch das Verhältnis zur Ortsfrequenz, welche bei stärkerer Vergrösserung natürlich immer vorteilhafter ist.
Ein standhafter Vergleich müsste dies berücksichtigen, was aber wiederum unrealistisch sein kann (jeh nach Objektiv-Vergleich).

Ähnlich gilt dies für die reale Testerei : auch sie ist wiederum abhängig von den Verhältnisen.
Ein TestChart aus einem 300dpi Drucker auszudrucken und dann verwenden, um damit aber weitaus höhere Auflösung feststellen zu wollen . . . . Dies so als Beispiel.
 
Hallo A-und-D

"Der Abbildungsmasstab sollte nach deiner Ausführung aber immer eine Rolle spielen. Denn das Prinzip (nach empririschem Kriterium) müsste ja immer gleich sein.
Tut es in der Praxis auch, weil Objektive ähnlich der "IdealBlende" auch einen "IdealBereich" bei Abbildungsmasstab haben."

Ich verwende die Objektive im "IdealBereich" und dies für Focus Stacking mit der kritischen Blende.

"Ich fürchte, da stimmt etwas nicht.
Dioden sind nicht Bildpunkte."


Da wir beide und weitere Leser das wissen, verstehen wir uns ja richtig!

"Ähnlich gilt dies für die reale Testerei : auch sie ist wiederum abhängig von den Verhältnisen.
Ein TestChart aus einem 300dpi Drucker auszudrucken und dann verwenden, um damit aber weitaus höhere Auflösung feststellen zu wollen . . . . Dies so als Beispiel."


Als Beispiel zeige ich zwei von mir verwendete Test Objekte:
35282164kx.jpg

Bitte keinen Kommentar zur Bildqualität, Danke.

Da ist nix mit "TestChart aus einem 300dpi Drucker" !

Linke Seite:
Test Chart auf Fotopapier, wie es im Graphischen Gewerbe verwendet wird.
Es geht von 1 LP/mm bis 18 LP/mm.
Rechte Seite:
Zeiss Auflösungstest-Objekt 3000, wie es von Mikroskopikern verwendet wird.
Es geht von 10 LP/mm bis 3000 LP/mm (negativ und positiv).

Kurt
 
Zuletzt bearbeitet:
Im Datenblatt zum ADOX CMS-20 Film steht:

Die Auflösung beträgt bei einem Kontrastverhältnis von 1000 : 1 = 800 Lp/mm.

Ich bin dabei, dies zu prüfen.


Hallo Stuessi

Ich bin auf die Ergebnisse deiner Prüfung gespannt!

Dies sind meine Ergebnisse:

Ich muss die Negative etwa im Abbildungsmaßstab 3:1 abfotografieren, um alle Einzelheiten zu digitalisieren, da die nutzbare Auflösung über 100 Lp/mm beträgt (Abb1).
Dann habe ich mein Testbild aus etwa 10-facher Entfernung fotografiert. Durch ein Mikroskop betrachtet zeigt Abb.2. einen Ausschnitt, Abb. 3 davon einen Ausschnitt. Die maximale Auflösung beträgt etwas mehr als 200 Lp/mm.
Abb. 4 zeigt -zum Vergleich- das Luftbild mit demselben Objektiv aus ähnlicher Entfernung fotografiert. Bei Blendenwert 5,6 ist der Einfluss der Beugung sehr deutlich zu sehen.
Für den Test bei größeren Auflösungswerten habe ich auf ein Objektiv verzichtet und ein Interferenzstreifenmuster direkt auf den Film fallen lassen. Bild 5 zeigt das Ergebnis. Der Film ist wirklich höchstauflösend!

Gruß
Stuessi
 

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Zuletzt bearbeitet:
Da wir beide und weitere Leser das wissen, verstehen wir uns ja richtig!

Das denke ich mir auch, aber das macht die Zahlen nicht richtiger.
Na ja . . .

Die Charts scheinen mir adäquat.
Das linke scheint aber gerade noch nutzbar. Es weist ja kein Raster auf (gemäss Bild) wirkt aber ausgebleicht. Ein Original aus 1963?

Ich finde, es toll was du und @Stuessi hier aufwendig aufzeigen :)
Um mich nicht falsch zu verstehen : was geschrieben wurde, scheint mit auch sehr fundiert. Einmal mehr zeigt sich : solche Werte sind bei analogen Verfahren besser eruierbar, als bei digitalen.
Und : ich finde es heikel, Parameter "beliebig" zu verschieben.
Zugegeben : meine Kentnisse sind im Laufe der Jahre (seit der Arbeit in der Repro) etwas verrostet und müsste das mal besser erläutern.
 
Hallo A-und-D

Vielen Dank für deine Zeilen, alles o.k.
In der Fotografie habe ich vor allem analogen Rost angesetzt, es ist nicht mehr so wie vor vielen Jahrzehnten, als ich noch hinter, oder in einer Klimsch Zweiraumkamera stand.
Den Wandel von analog zu digital, habe ich später vorwiegend, als Tontechniker mitbekommen.
Das linke Testchart ist noch nicht so vergilbt wie auf dem Bild sichtbar und dient noch recht gut für Vergleichsaufnahmen.

Liebe Grüsse
Kurt
 
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