Archiv November 2009

Beugungsbegrenzung bei der Digitalkamera

Tuesday, 24.11.2009

Die Auflösung eines Objektivs ist beubungsbegrenzt von der Blende abhängig.

Die Auflösung eines Objektivs ist beubungsbegrenzt von der Blende abhängig.

In dem Bild sieht man kleine Ausschnitte (ca. 100 Pixel breit) eines Fotos, dass mit einem 50mm Objektiv aus 5m Entfernung von einem Laptop Bildschirm aufgenommen wurde. Man sieht deutliche Unschärfe bei den größeren Blendenzahlen (22). Die niedrigere Qualität bei der Blende 1,8 liegt an anderen Abbildungsfehlern.

Aufgrund der Beugungsbegrenzung kann man den Durchmesser eines Bildpunktes d=2,44·?·B, bei der Blendenzahl B und der Wellenlänge ?, bestimmen. Mit einem typischen Wert ?=555nm erhält man d=B·1,3 ?m. Die typische Pixelgröße heutiger digitaler Spiegelreflexkameras liegt bei ca. 5?m, so dass man schon bei Blende 4 die theoretische Grenze erreicht. Digitale Kompaktkameras haben teilweise deutlich kleinere Pixelgrößen, da sie mit kleineren Bildsensoren arbeiten.

ISS Foto, der 2. Versuch

Saturday, 21.11.2009
Mit einem einfachen 200€ Spiegelteleskop wurde die ISS fotografiert. Rechts das Originalfoto, links nachgeschärft.

Mit einem einfachen 200€ Spiegelteleskop wurde die ISS fotografiert. Rechts das Originalfoto, links nachgeschärft.

Nachdem beim 1. Versuch die ISS nur zu erahnen war, wurde jetzt ein einfaches Teleskop mit 1m Brennweite verwendet, und der Sensor der Digitalkamera direkt in den Fokus justiert. Das Originalfoto rechts zeigt die mangelhafte Qualität des Spiegels, das Nachschärfen mit GIMP brachte aber dennoch einige Details hervor. Die Spiegelmängel scheinen eine Gaußverteilung aufzuweisen. Unten ist vermutlich das angedockte Spaceshuttle zu sehen. Zu dem Zeitpunkt gab es Außenarbeiten von zwei Astronauten, aber um die Astronauten zu sehen, braucht man doch ein erheblich besseres Teleskop. Vermutlich hätte kann die NASA vom Boden aus die Astronauten auflösen. [/lang_de]

Nature ist 140 Jahre alt geworden

Thursday, 5.11.2009

Die renommierte Wissenschaftszeitschrift "Nature" ist gestern 140 Jahre alt geworden. Zu diesem Anlass wurde die 1. Ausgabe online verfügbar gemacht. Es ist spannend, was 1869 in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurde. Z. B. ein Artikel über den naturwissenschaftlichen Unterricht in der Schule mit den  naturwissenschaftlichen Schulfächern: experimentelle Mechanik, Chemie und Physiologie! Für die experimentelle Mechanik werden 3 Wochenstunden über 2 Jahre veranschlagt.

Streuung des Licht an der Atmosphäre

Sunday, 1.11.2009
Unterschiedliche Wellenlängen werden unterschiedlich gestreut

Unterschiedliche Wellenlängen werden unterschiedlich gestreut

Ein Blick auf den Abendhimmel zeigt alle Himmelsfarben, vom Abendrot bis zum Blau des Himmels. Der Grund dafür liegt in der unterschiedlichen Streuung von unterschiedlichen Wellenlängen. Kurze Wellenlängen werden stark gestreut, daher überwiegt das blaue Licht oben am Himmel (in großem Winkel von der Lichtquelle). Direkt über dem Horizont überwiegt aus dem selben Grund das rote Licht, da das blaue Licht aus der "Strahlrichtung" gestreut wird.