Las estrellas están tan lejos que son siempre fuentes puntuales.Aquí, θ es la resolución angular (en radianes), λ la longitud de onda de la luz y D el diámetro o apertura del telescopio.Este factor se utiliza para aproximar la habilidad del ojo humano para distinguir dos fuentes puntuales de luz cuyos discos de Airy se superponen.En el análisis científico, en general, el término "resolución" se utiliza para describir la precisión con la que cualquier instrumento mide y registra (en una imagen o espectro) cualquier variable del espécimen o muestra en estudio.La resolución del sistema de imágenes puede verse limitada por aberración o por difracción, lo que provoca que la imagen se vea borrosa.Estos dos fenómenos tienen diferentes orígenes y no están relacionados.(En las fotos que muestran el límite del criterio de Rayleigh, el máximo central de una fuente puntual puede parecer que se encuentra fuera del primer mínimo de la otra, pero el examen con una regla verifica que los dos se cruzan).Rayleigh defendió este criterio sobre fuentes de igual fuerza.El resultado, θ = 4.56 / D , con D en pulgadas y θ en segundos de arco , es ligeramente más estrecho que lo calculado con el criterio de Rayleigh.[4] El tamaño es proporcional a la longitud de onda, λ, y así, por ejemplo, la luz azul puede enfocarse en un punto más pequeño que la luz roja .[Nota 1]Dado que la resolución espacial es inversamente proporcional a D, esto conduce al resultado ligeramente sorprendente de que un haz de luz ancho puede enfocarse en un punto más pequeño que en uno estrecho.Un resultado similar es válido para un sensor pequeño que capta la imagen de un sujeto en el infinito: la resolución angular se puede convertir a una resolución espacial en el sensor usando f como la distancia al sensor de imagen; esto relaciona la resolución espacial de la imagen con el número f , f / #: Dado que este es el radio del disco de Airy, la resolución se estima mejor por el diámetro,La resolución R (aquí medida como una distancia, que no debe confundirse con la resolución angular de una subsección anterior) depende de la apertura angularDe ello se deduce que los NA tanto del objetivo como del condensador deben ser lo más altos posible para una resolución máxima.En el caso de que ambos NA sean iguales, la ecuación se puede reducir a: El límite práctico paraEn un objetivo seco o condensador, esto da un NA máximo de 0,95.Los objetos tan pequeños como 30 nm se han resuelto con ambas técnicas.La imagen siguiente muestra el mismo sujeto con tres resoluciones diferentes.A partir de cierta distancia, el ojo ya no marca la diferencia.A continuación, es posible determinar la resolución de uno o ambos ojos: es la relación entre el tamaño de los píxeles grandes (imagen derecha) y la distancia a partir de la cual no se percibe ninguna diferencia entre las imágenes.No hay ninguna norma para las pantallas que certifique una resolución que supere el poder de resolución de la visión humana.Sin embargo, es posible evaluar el poder de resolución para superficies fotosensibles o para objetivos según los criterios anteriormente mencionados.
Serie de imágenes que representan el aumento de
M87*
con un tamaño angular de unos
microarcosegundoss
, comparable a ver una pelota de tenis en la Luna (aumento desde la esquina superior izquierda en sentido contrario a las agujas del reloj hasta la esquina superior derecha).
Patrones de difracción de Airy generados por la luz de dos fuentes puntuales que pasan a través de una apertura circular, como la
pupila
del ojo. Se pueden distinguir puntos alejados (arriba) o que cumplen con el criterio de Rayleigh (medio). Los puntos más cercanos que el criterio de Rayleigh (abajo) son difíciles de distinguir.
Gráfico log-log del diámetro de apertura frente a la resolución angular en el límite de difracción para varias longitudes de onda de luz en comparación con varios instrumentos astronómicos. Por ejemplo, la estrella azul muestra que el
telescopio espacial Hubble
está casi limitado por difracción en el espectro visible a 0.1 segundos de arco, mientras que el círculo rojo muestra que el ojo humano debería tener un poder de resolución de 20 segundos de arco en teoría, aunque normalmente solo 60 segundos de arco.
A partir de una cierta distancia, las tres imágenes parecen ser iguales.
