Oberflächeneigenschaften können nicht nur Haptik und Ästhetik, sondern auch das mechanische, elektrische oder chemische Verhalten von Produkten beeinflussen. Daher bilden Informationen über Ebenheit oder Rauheit eine wichtige Grundlage für Optimierungen. Mit ihrer Hilfe lassen sich zum Beispiel die Reibung erhöhen oder vermindern, der Verschleiß minimieren, die Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen steigern oder die Übertragungsfähigkeit verbessern. Da die Oberfläche Ergebnis eines oft mehrstufigen Herstellungsprozesses ist, kann nur ein sorgsam abgestimmter und qualitätsüberwachter Fertigungsprozess zum gewünschten Ergebnis führen. Optische Messverfahren als berührungslose und zerstörungsfreie Analyse- und Prüfmethode erschließen hier interessante Möglichkeiten, da sie für nahezu alle Materialien einsetzbar sind und sich auch für empfindliche Oberflächen eignen.

Rauheit, Form und Welligkeit sind bei der Oberflächenmessung keine scharf voneinander abgegrenzten Merkmale, die separiert nebeneinander vorliegen. Stattdessen lässt sich eine Oberfläche als Überlagerung zahlreicher Wellenlängen beschreiben, wobei der Übergang von den besonders langwelligen Formanteilen über die Welligkeitsanteile bis hin zu den kurzwelligen Rauheitsanteilen fließend ist. Für die Separierung sind Frequenzfilter zuständig. Durch Anwendung dieser Tief- beziehungsweise Hochpassfilter mit Gauß- Charakteristik liegt dann der weiteren Auswertung ein bandbreitenbegrenztes Profil beziehungsweise eine bandweitenbegrenzte Oberfläche vor. Der Wahl der jeweiligen Grenzwellenlängen kommt dabei eine zentrale Bedeutung zu, denn je nach Einstellung können sich unterschiedliche Messwerte für die gesuchte Messgröße ergeben.

Die Messketten für die flächen- beziehungsweise profilhafte Auswertung, die sich auf die optische Messtechnik anwenden lassen, sind in den Normenreihen ISO 25178 respektive ISO 4287 beschrieben. Bei der profilhaften Messung werden die Grenzwellenlänge, die Einzelmessstrecke und die Auswerte-länge in Abhängigkeit von den Oberflächeneigenschaften auf Grundlage einer Tabelle ermittelt. Hierzu werden die zu erwartenden Texturparameter zunächst geschätzt und dann Testmessungen durchgeführt (diese Vorgehensweise wird in Kürze durch die neue Norm DIN EN ISO 21920 modifiziert). Für die flächenhafte Messung gibt es keine vergleichbare Tabelle, es ist jedoch empfehlenswert, dieselben oder ähnliche Werte als Basis für Testmessungen zu wählen. Die häufig in der Praxis angewendeten Amplituden und Höhenparameter wurden weitgehend in der neueren Norm auf die flächenhafte Auswertung erweitert. Dabei hat die flächige Messung und Auswertung der Topografie den Vorteil, dass sie nicht von der Wahl der Messposition abhängt und somit – vor allem bei inhomogenen oder fehlerhaften Oberflächen – zuverlässigere Ergebnisse liefert.

Kenngrößen in der Oberflächenmesstechnik