optische Übertragungsfunktion
- optische Übertragungsfunktion
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englisch Optical transfer function ['ɔptɪkl 'trænsfə 'fʌȖkʃn], Abkürzung
OTF [əʊtiː'ef], eine
Gütefunktion für die bilderzeugenden
Eigenschaften eines optischen
Systems. Sie kann einerseits sowohl aus den geometrischen Bildfehlern (v. a. Wellenaberration) und der die (Eintritts-)
Pupille begrenzenden
Apertur als auch aus den Konstruktionsdaten (Krümmungsradien, Brechzahlen, Abstände,
Blenden) für verschiedene
Parameter, wie
Wellenlänge,
Bildwinkel und
Objektorientierung, berechnet und andererseits mithilfe verschiedener Messverfahren bestimmt werden. Die OTF ist eine komplexwertige
Funktion, deren Betrag die
Modulationsübertragungsfunktion (
MTF) und deren
Argument die
Phasenübertragungsfunktion (PTF) von sinusförmigen Leuchtdichte- oder Beleuchtungsstärkeverteilungen verschiedener Periodenlänge ist. Dabei ist unter Modulation (
Kontrast) der
Quotient M =(
Jmax —
Jmin) / (
Jmax +
Jmin) zu
verstehen, in dem
Jmax und
Jmin die Leuchtdichte oder Beleuchtungsstärke an den hellsten beziehungsweise dunkelsten Stellen eines Testgitters sind. Das
Verhältnis der Modulation im Bild zu der im Objekt wird als Modulationsübertragungsfaktor bezeichnet; dieses Verhältnis in
Abhängigkeit von der Periodenlänge des Sinusgitters oder von dessen
Kehrwert, der
Ortsfrequenz R, ist die MTF. Das Bild eines Sinusgitters ist wieder ein Sinusgitter, das aber gegen seine Soll-Lage verschoben sein kann. Das 2π-fache Verhältnis dieser
Verschiebung zur Periodenlänge des Objektgitters ist der Phasenübertragungswert, seine Abhängigkeit von
R ist die PTF.
Alternativ hierzu kann die OTF auch als Fourier-Transformierte der Intensitätsverteilung eines Punktbildes betrachtet werden.
Die wichtigsten Voraussetzungen für die Anwendbarkeit der OTF sind Isoplanasie (kleine Änderung der OTF in demjenigen Bildwinkelbereich, der durch die
Ausdehnung des Bildes eines punktförmigen Objekts eingenommen wird),
Linearität der
Abbildung bezüglich der Leuchtdichte oder der Beleuchtungsstärke des Objekts und
Inkohärenz der Beleuchtung (damit auch die kleinsten Details des abgebildeten Objekts nicht miteinander interferieren können).
Universal-Lexikon.
2012.
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