Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

108 KAPITEL 3. SATELLITENINSTRUMENTE
Abbildung 3.32: Charakteristische Kurve eines
Films [129]
die einzelnen Körnchen auswaschen und zusammenwachsen. Außerdem werden Objekte unterschiedlicher
Helligkeit, die aber alle hell genug sind, um eine Schwärzung innerhalb der
Sättigung zu bewirken, nicht mehr voneinander getrennt. Während ersteres bei der CCD
nicht ganz so relevant ist, tritt letzteres auch bei elektronischer Signalverarbeitung auf.
§ 346 Der Kontrast beschreibt die Reaktion des Filmes auf unterschiedliche Belichtungen.
Er kann ebenfalls mit Hilfe der charakteristischen Kurve verstanden werden. Wenn die Belichtung
außerhalb des linearen Bereiches liegt, so bewirken signifikante Unterschiede in der
Belichtung kaum Unterschiede in der Schwärzung, d.h. für den Kontrast ist es wichtig, dass
ein Film geeigneter Geschwindigkeit gewählt wird. Je nach Steigung der charakteristischen
Kurve im linearen Bereich ist der Film mehr oder weniger gegen leichte Unterschiede in
der Helligkeit der betrachteten Objekte empfindlich. Andererseits reagiert ein empfindlicher
Film sehr empfindlich gegen zu kurze oder lange Belichtungszeiten, d.h. der Spielraum bei
der Belichtung wird klein.
§ 347 Das räumliche Auflösungsvermögen der Emulsion wird durch die bereits oben erwähnte
Korngröße eines Films gegeben, diese liegt zwischen 1 und 10 µm bzw. 40 Linien/mm
bis 100 Linien/mm [198], bei feineren Filmen bis 200 Linien/mm [28]. Dieses räumliche
Auflösungsvermögen ist mit der Geschwindigkeit des Films gekoppelt: Sind die Körner groß,
so ist die Auflösungsvermögen klein und es werden nur wenige Photonen benötigt, um eine
Schwärzung zu bewirken, der Film ist also schnell. Je feiner die Körner sind, umso langsamer
wird der Film, wobei aber das räumliche Auflösungsvermögen besser wird. Zum Vergleich:
für ein Standardobjektiv (Brennweite 105 mm, Öffnung 5 cm) beträgt das durch die Beugung
bedingte maximale Auflösungsvermögen 300 Linien/mm, d.h. bei einem derartigen Objektiv
begrenzt der Film die Auflösung [198].
§ 348 Beispiele für das Bodenauflösungsvermögen von photographischen Satellitensysteme
gab es lange Zeit nur aus dem zivilen Bereich, für den militärischen Bereich gibt es eine
Vielzahl von Gerüchten und Vermutungen – einiges hat sich heute durch die Deklassifizierung
militärischer Aufnahmen überprüfen lassen (vgl. Abschn. 3.2.1). Sehr konventionelle,
von Hand bediente Kameras wurden z.B. auf SkyLab verwendet, einem zeitweise bemannten
Observatorium in einer Höhe von 435 km. Verwendet wurde eine Multispektralkamera aus 6
Einzelkameras mit unterschiedlichen Filmen und Filtern für Wellenlängen zwischen 0.4 und
0.9 µm. Mit einer Objektivbrennweite von 152 mm und einer Kantenlänge der Filme von
70 mm ergab sich ein Blickfeld von 163 x 163 km und eine Bodenauflösung zwischen 60 und
145 m [209]. Eine weitere Kamera (Earth Terrain Camera) mit einer Brennweite von 457 mm
und einem Blickfeld von 109 x 109 km wurde mit verschiedenen Filmen (Farbe, Schwarzweiß,
IR - Schwarzweiß) betrieben und erreichte je nach Film ein Bodenauflösungsvermögen von
2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode