Apertur

Apertur, oder Öffnungsweite einer Optik oder einer Antenne bezeichnet die freie Öffnung oder deren Durchmesser, durch welche die Lichtstrahlen oder Radiowellen ausgesendet oder empfangen werden. Das bestimmende Bauteil wird Aperturblende genannt und ist in der Fotografie oft verstellbar, siehe fotografische Blende.

Wegen der Wellenbeugung hängt die Winkelauflösung vom Durchmesser im Verhältnis zur Wellenlänge der verwendeten Strahlung ab. So hat eine Radarantenne vom 1000-fachen Durchmesser der Pupille ein zehnmal schlechteres Auflösungsvermögen, weil die Wellenlänge des Radars 10.000-fach größer ist als die des Lichts. Für die quantitative Beziehung siehe Rayleigh-Kriterium. Durch kohärente Überlagerung lassen sich mehrere Aperturen auflösungssteigernd kombinieren, für Beispiele im optischen Bereich siehe die Kategorie Interferometrisches Teleskop. Durch die im Radiofrequenzbereich gegebene Möglichkeit kohärenter Signalverarbeitung lassen sich auch weit entfernte Aperturen kombinieren, siehe VLBI, und aus dem Signal einer gegenüber einem starren Objekt bewegten Antenne eine synthetische Apertur berechnen.

Die Fläche der Apertur (z. B. einer Flächenantenne oder eines Teleskops) bestimmt die aus einer ebenen Welle aufgenommene Leistung. Diese verteilt sich bei einer abbildenden Optik auf die Fläche des Bildes, dessen Größe mit der Brennweite zunimmt, sodass das Verhältnis Aperturdurchmesser:Brennweite als Lichtstärke des Objektivs bezeichnet wird. Dass bei formal gleicher Lichtstärke eine Handykamera bei schwachen Lichtverhältnissen einer größeren Kamera unterlegen ist, liegt vor allem daran, dass sie kleinere Pixel hat.

Dieses Verhältnis, genauer: die Numerische Apertur, bestimmt auch die räumliche Auflösung einer fokussierenden Optik, etwa eines Mikroskops, im Verhältnis zur Wellenlänge.