Wiederherstellung mit maximaler Entropie, II: Superauflösung von Fotografien von Beugungs-verwischten Impulsen*

Können Fotografien, z.B. zu Sternhaufen, superauflösend dargestellt werden? Oder alternativ, können bereits gute (beugungsbegrenzte) Bilder durch Wiederherstellungsmethoden verbessert werden? Um diese Hypothese zu testen, wurden Objekte vorbereitet, die nur aufgelöst werden können, wenn die Bandbreite in der Wiederherstellung die der Bilddaten überschreitet. Die Objekte sind Doppel- und Dreifachspalte mit Abständen, die Bruchteilen (0.33, 0.50 oder 0.65) der Rayleigh-Auflösungsdistanz entsprechen. Diese werden inkohärent in quasimonochromatischem Licht durch ein Schlitzblendenoptiksystem abgebildet und als Fotografien entwickelt. Der Grad der Beugungsunschärfe wird so gewählt, dass er mit der kornbegrenzten Auflösungsdistanz vergleichbar ist, da dies die übliche Situation für ein effektives Optik-Film-Design ist. Die Fotos werden über die Schlitzrichtungen gescannt, digitalisiert und Computer-wiederhergestellt durch die Methode der maximalen Entropie. Die Ergebnisse zeigen, dass zwei Objektspalte gut aufgelöst werden können, wenn sie durch die Hälfte der Rayleigh-Auflösungsdistanz getrennt sind, und dass drei Objektspalte unter einer bestimmten Hierarchie der Sicherheit auflösbar sind: Am genauesten wiederhergestellt wird die Anzahl der Objektimpulse, anschließend deren Positionen, und am ungenauesten sind Informationen über ihre Amplituden.