Der Begriff Full Width at Half Maximum
(FWHM)
"Full Width at
Half Maximum" ist ein Begriff, der etwas über die Qualität (letztlich
über die Bildschärfe) einer CCD-Aufnahme aussagt (siehe auch
untenstehende Graphik). Die FWHM-Kurve ist im Normalfall eine typische
Gaus´sche Glockenkurve und zeigt das Helligkeitsprofil eines Sternes,
aufgetragen in einem rechtwinkligem Koordinatensystem.
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Die
hellsten Pixel befinden sich oben an der Spitze der Kurve und dort
konzentrieren sich auch die meisten Pixel, den Mittelpunkt nennt man auch das
Centroid des Sterns.
Im Prinzip kann man nebenstehendes Bild auch als
die Graphik eines Beugungsbildes sehen. Der Begriff des FWHM wird nun bei genau
50 % der maximalen Bildhelligkeit (Linie A - B) gemessen.
Nachvollziehbar ist auch, dass, kennt man Brennweite und
Teleskopöffnung man sich daraus für eine beugungsbegrenzte Optik
sofort den Wert für das FWHM ausrechnen kann. Ebenfalls nachvollziehbar
ist, dass der Wert des FWHM z.B. stark von der Fokussierung und dem Seeing
abhängig ist. |
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In der CCD-Technologie und in der astronomischen Bildverabeitung
spielt der Wert des Full Width at Half Maximum eine wichtige Rolle. In der
Bildverarbeitung geht er stark in die photo- und astrometrische Messung ein.
Ebenfalls ausserordentlich wichtig für jeglich Art der
Bildschärfung. Während der eigentlichen Belichtung eines
CCD-Bildes gibt FWHM sofort online einen Wert für das Seeing und in der
Technik wird der Wert des Full Width at Half Maximum für alle Verfahren
angewandt, wo CCD-Kameras über Schrittmotorbetriebene Okularauszüge
automatisch fokussiert werden.
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Das Bild zeigt ein
solches Sternprofil, gemessen mit CCDSHARP, einer Bildschärfungssoftware,
die mit dem Lucy-Richardson-Algorithmus arbeitet. Das Rohbild wurde mit einer
Brennweite von 860 mm und einer ST-10XME aufgenommen. Der resultierende
Abbildungsmaßstab beträgt bei dieser Kombination 1.6 Bogensekunden
pro Pixel. Links die Kurve eines Sterns ohne Pixelsättigung, rechts
dagegen die eines Sterns, der bereits in der Sättigungsgrenze liegt.
Solche Sterne kann man natürlich nicht zur Bestimmung des FWHM nutzen.
Ebenso kann man sie nicht photometrisch auswerten, eine astrometrische
Auswertung ist natürlich möglich, da das Centroid des Sterns bestimmt
werden kann. |
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