Bildwanderung und Auflösungsvermögen 
G. Voß 
Der Einfluß der im Moment der Belichtung auftretenden Bild 
wanderung auf die Bildgüte ist in der Literatur von verschie 
dener Seite behandelt worden. Er läßt sich auf relativ ein 
fache Weise durch die Abnahme des Bildkontrastes darstellen; 
die CT-Funktion der Bildwanderung [1] ist eine der wenigen, 
die sich auch theoretisch eindeutig fixieren lassen. 
In Abhängigkeit von der Kontrastreduktion besteht ferner 
eine direkte Beeinflussung des Auflösungsvermögens ([2], [3], 
[4] u. a.). Die Wahrnehmung eines Bilddetails hat das Vor 
handensein eines gewissen Kontrastes zur Voraussetzung. 
Die Auflösung geht im Falle der Bildwanderung dann ver 
loren, wenn gemäß der CT-Funktion der Endkontrast Null 
erreicht wird; dies ist der Fall, wenn der Betrag der Bildbe 
wegung cl etwa gleich dem Kehrwert 1/w der betrachteten 
Ortsfrequenz ist. Tatsächlich geht die Auflösung bereits bei 
Erreichung der Kontrastschwelle des Auswerteorgans, d. h. 
in den meisten Fällen des menschlichen Auges, verloren. 
Dieser zunächst einfache Zusammenhang ist im allgemeinen 
Fall nicht unmittelbar für eine theoretische Behandlung des 
Problems (zur Aussage zu erwartender Bildgüteverschlechte 
rung) verwendbar, da die übrigen übertragenden Glieder bei 
der Luftbildaufnahme nicht ideal sind. Theoretisch denkbar 
ist die Ableitung der komplexen CT-Funktion und daraus der 
Auflösungsgrenze; dies ist heute noch nicht befriedigend lös 
bar. Die aus der Literatur bekannten Untersuchungen be 
schreiten daher z. T. einen anderen Weg. Es wird versucht, 
einen Zusammenhang zwischen den Auflösungswerten der 
einzelnen Übertragungsglieder (bei Voraussetzung idealen 
Verhaltens der übrigen) und der Endauflösung des Gesamt 
komplexes zu finden. 
Eine geeignete Formel wurde durch Schade [4] angegeben. 
Hiernach ist das Quadrat der endaufgelösten Gitterkonstante 
1/w gleich der Quadratsumme der den einzelnen Übertragungs 
gliedern zuzuordnenden Auflösungswerte: 
111 1 
w 2 w 2 1 ' w 2 2 1 ' n 2 n 
Setzt man demnach für d = 0 eine Auflösung l/w 0 an, so 
ergibt sich mit der obigen Annahme l/n^^d eine Gesamt- 
auflösung von 
oder 
1 
n = w 0 . 
]/ 1 + d 2 n 2 0 
Die Gültigkeit dieser Beziehung war Gegenstand einer Unter 
suchung, deren nachfolgend angeführtes Resultat als Beitrag 
zum Problem der Abhängigkeit Bildwanderung/Bildgüte 
dienen möge. 
Als Meßobjekt dienten Dreilinienteste in Form von grauen 
Tuchstreifen auf schwarzem Untergrund mit numerischem 
Ausgangskontrast c 0 = 0,85, die im Gelände ausgelegt wur 
den. Die Gitterkonstanten wurden mit j/10 abnehmend 
gewählt. 
Die Teste wurden mit einer Jenaer Normalwinkelkammer 
MRB 21/1818 aus den Flughöhen 750 m, 1500 m und 3000 m 
aufgenommen. 
Die Fluggeschwindigkeit betrug ca. 70 m/s. 
Die verschiedenen Bildwanderungsbeträge wurden durch 
Variation der Belichtungszeiten im verfügbaren Bereich 
1 / 50 1 / 5 oo s erreicht. Da die Kammer eine feste Blende 1 : 4 
besitzt, wurden zur Einhaltung einheitlicher Belichtungen 
neutrale Graufilter vorgeschaltet. 
Die Verwendung der kürzesten Bildfolgezeit ergab für jede 
Kombination eine ausreichende Anzahl Aufnahmen, wobei die 
Abbildung der Teste unter verschiedenen Bildwinkeln die 
Berechnung des jeweils mittleren Auflösungsvermögens über 
Bildanteilgewichte mit guter Sicherheit ermöglichte. 
Das Diagramm zeigt die Auftragung der gewonnenen mitt 
leren Auflösungswerte in Abhängigkeit von der aus Flugge 
schwindigkeit, Belichtungszeit und Bildmaßstab errechneten 
Bildwanderung; die ausgleichende Kurve ergibt die gesuchte 
Abhängigkeit. Da der Testflug bei sehr klarem Wetter durch 
geführt wurde, sind die Resultate der verschiedenen Flug 
höhen unter Vernachlässigung des Dunsteinflusses zusammen 
gefaßt worden. 
Die Ergebnisse enthalten ursprünglich noch einen gewissen 
Anteil an Vibrationseinflüssen. Diese sind unter der Annahme, 
daß ihre Auswirkung auf die Auflösungsminderung bei nicht 
zu hohen Frequenzen dem gleichen Gesetz folgt, nach der 
Schadeschen Formel eliminiert worden. Hierzu wurden die 
Auflösungswerte der in Flugrichtung liegenden, also nicht 
von der linearen Vorwärtsbewegung des Flugzeuges beein 
flußten Testfiguren benutzt, wobei vereinfachend angenom 
men wurde, daß in Längs- und Querrichtung gleichartige 
Vibrationen auftreten. 
Die im Diagramm eingetragenen Werte sind bereits reduziert; 
die Reduktion ist hauptsächlich im unteren, gekrümmten 
Kurvenverlauf spürbar und beträgt etwa 3 bis 4 Linien/mm. 
Die Eintragung des aus der obigen Formel errechneten Zu 
sammenhangs (gestrichelte Linie) zeigt, daß die Abweichung 
vom empirisch ermittelten Verlauf höchstens 2 bis 3 Linien/mm 
ausmacht. Offensichtlich ist jedoch diese Abweichung nicht 
zufälliger Natur. Diese Erscheinung läßt sich unter Umständen 
damit begründen, daß bei niedrigen Ortsfrequenzen und hohen 
Bildwanderungsbeträgen eine Beeinflussung der Kontrast 
und damit der Auflösungswahrnehmung durch die breiten 
Verwaschungssäume der abgebildeten Figuren eintritt, die 
einer erhöhten Kontrastschwelle gleichkommt. 
Die Kurve zeigt, daß bei einer Bildwanderung von d = 50 ¡um 
ein Auflösungsabfall von 28 auf 15 Linien/mm eintritt, so 
daß bei einem als noch ausreichend angenommenen Verlust 
von 50% in Flugrichtung dieser Wert als Grenze bei der Wahl 
der Belichtungszeit unter den obigen Bedingungen angehalten 
werden muß. 
Schrifttum 
[1] Meier, H.-K.: Diskussion der Bewegungsunschärfe bei 
Luftbildern mit Hilfe einer Kontrastübertragungsfunktion. 
BuL 1960 Nr. 2. 
2] Rabuschkin, I. W.: Der Einfluß der Bildwanderung auf 
das fotografische Auflösungsvermögen (russ.). Z. f. wiss. u. 
angew. Photogr. u. Kinematographie. Bd. 3 (1958), Heft 3. 
2