Auflösungsvermögen -
So berechnet man es
Der Begriff Auflösungsvermögen bezeichnet den kleinst-
und noch wahrnehmbaren Abstand zweier Punkte. Das Auflösungsvermögen des
bloßen Auges beträgt unter idealen Bedingungen etwa 0,5' bis 1'
(entsprechend 1 mm auf 3-6 Meter). Es wird ähnlich wie bei optischen
Instrumenten durch die Größe der Pupille bestimmt. Bei durchschnittlichen
Verhältnissen sind zwei Punkte getrennt wahrnehmbar, wenn ihr Winkelabstand
2' beträgt. Bei schwachen Objekten und zum Rand des Gesichtsfeldes hin nimmt
die Sehschärfe jedoch merklich ab. Demgegenüber ist die Erkennbarkeit feiner
Strukturen höher. Sie kann z.B. bei Linien unter gutem Kontrast 0,3'
erreichen, was mit einer Art Bildverarbeitung im Gehirn zusammenhängt. Wegen
der Wellennatur des Lichtes ist durch die Beugung an der Öffnung des
Instruments dessen Auflösungsvermögen begrenzt. Allgemein steigt die
Auflösung mit zunehmenden Durchmesser der Öffnung und kürzer werdender
Wellenlänge des Lichts.
Für eine runde Öffnung z. B eine runde Linse gilt:
Auflösungsvermögen in rad (Winkel) = 1.22 * (Lichtwellenlänge) /
(Öffnungsdurchmesser des Instrumentes)
Als Faustformel gilt für den visuell sichtbaren Spektralbereich des
Lichts:
Auflösungsvermögen in Bogensekunden = 115 / Öffnung in Millimetern
Optische Geräte wie Teleskope oder Mikroskope erweitern die Möglichkeiten
des Auges - sowohl was sein Auflösungsvermögen als auch seine
Helligkeits-Wahrnehmung betrifft. Bei visuellen Beobachtungen kann die
Vergrößerung des Teleskops sinnvollerweise soweit gesteigert werden, bis die
Winkelauflösung des optischen Gerätes an die des menschlichen Auges
angepasst ist. Man spricht dann von der maximal sinnvollen Vergrößerung.
In der Astronomie begrenzt meist das Seeing das Auflösungsvermögen
erdgebundener Teleskope auf etwa 1". Größere Teleskope bewirken hier also
nicht automatisch mehr Auflösung. Damit diese erdgebundenen Teleskope ihre
maximale Auflösung erreichen, bedarf es besonderer Techniken, zum Beispiel
der adaptiven Optik oder der Speckle-Interferometrie. Dagegen erreicht das
Hubble-Teleskop wegen des Wegfalls der störenden Atmosphäre eine Auflösung
von etwa 0.05" bei sichtbaren Wellenlängen.
Die obige Formel für die Auflösung optischer Instrumente lässt sich analog
auch für andere Teleskope anwenden, zum Beispiel für Radioteleskope.
Durch "Zusammenschalten" mehrerer einzelner Teleskope lässt sich durch
Interferometrie ein Bild mit der Auflösung berechnen, die die maximalen
Abstand der Teleskope entspricht.
Dennis B. Marton, Dezember 2006
