Berlin 1997 – scientific programme

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DD: Didaktik der Physik

DD 6: Sitzung 6

DD 6.5: Talk

Tuesday, March 11, 1997, 15:40–16:00, PN 202

Wieviel bit gehen durch eine Linse? — •J. Schliebitz und F. Herrmann — Abtl. für Didaktik der Physik, Universität Karlsruhe

Die Maßeinheit der Datenmenge ist das Bit. Obwohl die Datenmenge für digital codierte Daten besonders leicht bestimmt werden kann, haben auch beliebig anders codierte Daten eine wohlbestimmte Datenmenge oder Bit-Zahl.

Eine Linse, mit der eine optische Abbildung realisiert wird, kann als analoger Übertragungskanal betrachtet werden. Die Frage ist naheliegend, wie groß der Datenstrom ist, der durch eine Linse hindurchgeht: Wieviel bit gehen durch eine Linse? Was herauskommt, kann man mit etwas intelligentem Raten schon vorhersagen: Der Datenstrom durch die Linse ist proportional zur Linsenfläche und umgekehrt proportional zum Quadrat der Wellenlänge des verwendeten Lichts.

Für die Herleitung dieses Ergebnisses ist es wichtig, daß die Linse für räumliche Frequenzen ein Tiefpaßfilter ist. Daher kann das Abtasttheorem angewendet werden, und es folgt, daß das Bild nur endlich viele Freiheitsgrade hat.