resolución angular
La resolución angular describe la capacidad de cualquier dispositivo de formación de imágenes , como un telescopio óptico o de radio , un microscopio , una cámara o un ojo , para distinguir pequeños detalles de un objeto, lo que lo convierte en un factor determinante de la resolución de la imagen . Se utiliza en óptica aplicada a ondas de luz, en teoría de antenas aplicada a ondas de radio y en acústica .aplicado a las ondas sonoras. El uso coloquial del término "resolución" a menudo genera confusión; cuando se dice que una cámara tiene alta resolución debido a su buena calidad de imagen, en realidad tiene una resolución angular baja (porque la distancia angular, o la diferencia de ángulo, en la que aún puede resolver objetos individuales es baja). El término resolución espacial estrechamente relacionado se refiere a la precisión de una medición con respecto al espacio, que está directamente relacionada con la resolución angular en los instrumentos de imagen. El criterio de Rayleigh muestra que la dispersión angular mínima que puede resolverse mediante un sistema de formación de imágenes está limitada por la difracción a la relación entre la longitud de onda de las ondas y la apertura.ancho. Por esta razón, los sistemas de imágenes de alta resolución como los telescopios astronómicos, los teleobjetivos de cámara de larga distancia y los radiotelescopios tienen grandes aperturas.
El poder de resolución es la capacidad de un dispositivo de imágenes para separar (es decir, ver como distintos) puntos de un objeto que se encuentran a una pequeña distancia angular o es el poder de un instrumento óptico para separar objetos lejanos, que están muy juntos. , en imágenes individuales. El término resolución o distancia resoluble mínima es la distancia mínima entre objetos distinguibles en una imagen, aunque muchos usuarios de microscopios y telescopios usan el término libremente para describir el poder de resolución. Como se explica a continuación, el criterio de Rayleigh define la resolución limitada por difracción como la separación angular de dos fuentes puntuales cuando el máximo de cada fuente se encuentra en el primer mínimo del patrón de difracción (Disco aireado ) del otro. 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 en el espécimen o muestra en estudio.
La resolución del sistema de imágenes puede verse limitada por la aberración o por la difracción , lo que hace que la imagen se vea borrosa . Estos dos fenómenos tienen orígenes diferentes y no están relacionados. Las aberraciones pueden explicarse por óptica geométrica y, en principio, pueden resolverse aumentando la calidad óptica del sistema. Por otro lado, la difracción proviene de la naturaleza ondulatoria de la luz y está determinada por la apertura finita de los elementos ópticos. La apertura circular de la lente es análoga a una versión bidimensional del experimento de una sola rendija . La luz que pasa a través de la lente interfiereconsigo mismo creando un patrón de difracción en forma de anillo, conocido como patrón de Airy , si el frente de onda de la luz transmitida se toma como esférico o plano sobre la apertura de salida.
La interacción entre la difracción y la aberración se puede caracterizar por la función de dispersión de puntos (PSF). Cuanto más estrecha sea la apertura de una lente, más probable es que la PSF esté dominada por la difracción. En ese caso, la resolución angular de un sistema óptico se puede estimar (a partir del diámetro de la apertura y la longitud de onda de la luz) mediante el criterio de Rayleigh definido por Lord Rayleigh : dos fuentes puntuales se consideran resueltas cuando la difracción principal es máxima. (centro) del disco de Airy de una imagen coincide con el primer mínimo del disco de Airy de la otra, [1] [2]como se muestra en las fotos adjuntas. (En las fotografías 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 las dos se cruzan). Si la distancia es mayor, los dos puntos están bien resueltos y si es menor se dan por no resueltos. Rayleigh defendió este criterio sobre fuentes de igual fuerza. [2]
