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Bestimmung der Modulationstransferfunktion einer CCD-Kamera ...

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2 Wechselwirkung

2 Wechselwirkung hochenergetischer Elektronen mit Kristallen 32

3 Kontrastenstehung und Abbildung Der Abbildungsprozess der simulierten Objektaustrittswellenfunktion (OAWF) durch die Objektivlinse, bestimmt durch die vorherrschenden Inkohärenzen, Aberrationen und die Aufnahme mit der CCD-Kamera ist Thema dieses Kapitels. Dazu wird betrachtet, inwiefern sich diese Einflüsse auf den Kontrast im HRTEM-Bild auswirken. Zunächst soll aber geklärt werden, was sich hinter dem Begriff Kontrast verbirgt. Eine Kontrastdefinition wird gegeben und bildet die Grundlage für die später folgenden Untersuchungen. 3.1 Kontrastdefinition Unter Kontrast wird die Unterscheidbarkeit der hellen und dunklen Bereiche von der Grundhelligkeit, dem Intensitätsmittelwert, in einem Bild verstanden [42]. Ein Extremfall ist die homogene Beleuchtung, da weder dunkle und helle Bereiche vorkommen und damit der Kontrast null ist. Der Kontrast ist daher mit der maximalen und minimalen im Bild vorkommenden Intensität Imin und Imax definiert [42]: c1 = Imax − Imin . (3.1) Imax + Imin Nach dieser Definition ergibt sich aus der nicht-verrauschten, rotfarbigen Sinuskurve in Abb. 3.1 zunächst ein Kontrast von c1 = 1. Diese allgemeine Definition wird hier jedoch nicht verwendet, Signalintensitaet 4 2 0 −2 0 5 10 15 Pixel 20 25 30 Abbildung 3.1: Skizze eines experimentellen Signals: In rot ist zunächst eine nicht-verrauschte Sinuskurve als Ursprungssignal dargestellt. Das um die Sinuskurve oszillierende blaue Signal skizziert sein verrauschtes, experimentelles Abbild. Die blauen Intensitätsausreißer (peaks) entstehen durch im Experiment erzeugtes Röntgenlicht. Mit Standabweichung σ und Mittelwert 〈I〉 lassen sich dann die maximalen bzw. minimalen Intensitätswerte I (±σ) = 〈I〉 ± σ berechnen, die als schwarze Horizontalen dargestellt sind. da in den experimentellen, mit der CCD-Kamera aufgezeichneten HRTEM-Aufnahmen Rauschen vorliegt, die in Abb. 3.1 als blaue Oszillationen um die rote Sinuskurve dargestellt sind. 33

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