Ortsfrequenz

Frequenzbesen mit von links nach rechts zunehmender vertikaler Ortsfrequenz

Unter der Ortsfrequenz versteht man den Kehrwert der räumlichen Periodenlänge. In der Literatur ist auch die Bezeichnung Raumfrequenz zusammen mit dem Formelzeichen R anzutreffen.

Die Periodenlänge ist der kleinste räumliche Abstand, nach dem sich bestimmte räumlich periodische Erscheinungen wiederholen. Da es sich um Ortsänderungen im ein- oder mehrdimensionalen Raum handeln kann, gibt die Periodenlänge die Länge, Fläche usw. an, nach der sich ein physikalischer Vorgang wiederholt.

Physik

Im Allgemeinen wird mit dem Begriff Periode die Vorstellung von einer zeitlich periodischen Größenänderung verbunden. Doch lässt sich der Begriff der Periode leicht auf beliebige periodische Funktionen erweitern, so auch auf räumlich variierende Größen.

Ist die betrachtete physikalische Größe etwa von der eindimensionalen Position abhängig, so hat die Periodenlänge die Dimension einer Länge und wird im internationalen Einheitensystem mit Meter (m) angegeben. Dementsprechend gibt die Ortsfrequenz die Zahl der Perioden in einem Ortsbereich an, hat also die Dimension 1/Länge. Die Einheit der Ortsfrequenz wird jedoch häufig in der Form lp/mm (Linienpaare pro Millimeter) angegeben, was in der Verwendung von Streifencharts für die Visualisierung von Ortsfrequenzen für Messzwecke begründet ist.

Die Charakterisierung einer örtlich veränderlichen Funktion nach Anteilen mit bestimmen Ortsfrequenzen fk = kfx0 ist nicht so anschaulich wie die Zerlegung eines Klanges in Grund- und Obertöne, dennoch liefert sie die Grundlage für:

  • die Fourieroptik
  • Bildkompressionsalgorithmen (wie z. B. JPEG).

Psychologie

In der Wahrnehmungspsychologie des Sehens bezeichnet „Ortsfrequenz“ die Anzahl der Kanten (s. Kantendetektion) pro Grad Sehwinkel. [1] Bilder mit niedriger Ortsfrequenz sind unscharf und flächig, Bilder mit hoher Ortsfrequenz sind detail- und kontrastreich und mit betonten Umrissen. Im visuellen Kortex gibt es Neurone, die darauf spezialisiert sind, die Ortsfrequenz eines Bildes zu analysieren. Optimal erkannt wird eine Rasterung von etwa 4 bis 6 Hell-Dunkel-Wechseln pro Grad Sehwinkel.

Einzelnachweis

  1. L.Maffei, A.Fiorentini: The visual cortex as a spatial frequency analyzer. Vision Research 13, 1973.

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