Роздільна здатність (у оптиці)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Роздільна здатність (у оптиці)

Роздільна здатність (вирішуюча сила) оптичних приладів, характеризує здатність цих приладів давати роздільні зображення двох близьких один до одного точок об'єкту. Найменша лінійна або кутова відстань між двома крапками, починаючи з якої їх зображення зливаються, називається лінійною або кутовою межею дозволу. Зворотна йому величина зазвичай служить кількісною мірою Р. с. Унаслідок дифракція світла на краях оптичних деталей навіть в ідеальній оптичній системі (тобто безаберрационной; див.(дивися) Аберація оптичних систем ) зображення крапки є не крапка, а кружок з центральною світлою плямою, оточеною кільцями (поперемінно темними і світлими в монохроматичному світлі веселково забарвленими — в білому світі ). Теорія дифракції дозволяє обчислити найменшу відстань, що вирішується системою, якщо відомо, при яких розподілах освітленості приймач (око, фотошар) сприймає зображення окремо. Згідно Релею (1879), зображення двох крапок однаковій яскравості ще можна бачити окремо, якщо центр дифракційної плями кожного з них перетинається краєм 1-го темного кільця іншого ( мал. ). В разі самосвітних крапок, що випускають некогерентні промені, при виконанні цього критерію Релея найменша освітленість між зображеннями вирішуваних крапок складе 74% свого максимального значення, а кутова відстань між центрами дифракційних плям (максимумами освітленості) Dj = 1,21 l ID де l довжина хвилі світла, D — діаметр вхідної зіниці оптичної системи (див. Діафрагма в оптиці). Якщо f — фокусна відстань оптичної системи, то лінійна величина релєєвського межі дозволу s = 1,21 l fld. Межа дозволу телескопів і зорових труб виражають в кутових секундах (див. Вирішуюча сила телескопа ), для довжини хвилі l @ 560 нм , відповідній максимальній чутливості людського ока, він рівний a" = 140/d ( D в мм ). Для фотооб'єктивів Р. с. зазвичай визначають як максимальна кількість роздільна видимих ліній на 1 мм зображення стандартного тесту-об'єкту (див. Міра ) і обчислюють за формулою N = 1470e, де e — відносний отвір об'єктиву (див. також Роздільна здатність фотографуючої системи; про Р. с. мікроскопів див.(дивися) в ст. Мікроскоп ). Приведені співвідношення справедливі лише для крапок, що знаходяться на осі ідеальної оптичної системи. Наявність аберації і погрішностей виготовлення збільшує розміри дифракційних плям і знижує Р. с. реальних систем, яка, крім того, зменшується у міру видалення від центру поля зору . Р. с. оптичного приладу R оп , в склад якого входять оптична система з Р. с. R ос і приймач світла (фотошар, катод електроннооптичного перетворювача і пр.) з Р. с. R п , визначається наближеною формулою 1 /r оп = 1 /r ос + 1 /r п , з неї виходить, що доцільно використовувати лише поєднання, в яких R ос і R п , — величини одного порядку. Р. с. приладу може бути оцінена по його апаратній функції, що відображає всі чинники, що впливають на якість зображення (дифракцію, аберацію і т.д.). Поряд з оцінкою якості зображення по Р. с. широко поширений метод його оцінки за допомогою частотно-контрастної характеристики . Про Р. с. спектральних приладів див.(дивися) в ст. Спектральні прилади .

 

  Літ.: Тудоровський А. І., Теорія оптичних приладів, 2 видавництва, ч. 1, М. — Л., 1948; Ландсберг Р. С., Оптика, 4 видавництва, М., 1957 (Загальний курс фізики, т. 3); Волосов Д. С., Фотографічна оптика, М., 1971.

  Л. Н. Капорський.

Розподіл освітленості Е в зображенні двох точкових джерел світла, розташованих так, що кутова відстань Dj між максимумами освітленості дорівнює кутовій величині D радіусу центральної дифракційної плями (Dj = D — умова Релея).