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

Können fotografische Bilder, z.B. entsprechende Sternhaufen, superauflösend verarbeitet werden? Oder alternativ, können bereits gute (beugungsbegrenzt) Bilder durch Wiederherstellungsmethoden verbessert werden? Um diese Hypothese zu testen, wurden Objekte vorbereitet, die nur dann aufgelöst werden können, wenn die Bandbreite in der Wiederherstellung größer ist als die der Bilddaten. Die Objekte sind Doppel- und Dreifachspalte mit Abständen, die Brüche (0,33, 0,50 oder 0,65) von Rayleighs Auflösungsdistanz entsprechen. Diese werden inkohärent mit quasimonochromatischem Licht durch ein Schlitzblendenoptisches System abgebildet und als Fotografien entwickelt. Die Menge an Beugungsunschärfe wird vergleichbar mit der kornbegrenzten Auflösungsdistanz gemacht, da dies die übliche Situation für ein effizientes Optik-Film-Design ist. Die Fotos werden in Schlitzrichtungen gescannt, digitalisiert und durch die Methode der maximalen Entropie computertechnisch wiederhergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass zwei Objektspalte gut aufgelöst werden können, wenn sie durch die Hälfte von Rayleighs Auflösungsdistanz getrennt sind, und dass drei Objektspalte aufgelöst werden können, sofern eine klare Hierarchie des Vertrauens vorliegt: Am genauesten wiederhergestellt wird die Anzahl der Objektimpulse, gefolgt von deren Positionen, und am wenigsten genau sind Informationen über deren Amplituden.