Введение
Способность любого устройства формирования изображения различать мелкие детали объекта в оптике и системах визуализации. Угловое разрешение описывает способность любого устройства формирования изображения, такого как оптический или радиотелескоп, микроскоп, камера или глаз, различать мелкие детали объекта, что делает его ключевым фактором, определяющим разрешение изображения. Оно используется в оптике применительно к световым волнам, в теории антенн – к радиоволнам и в акустике – к звуковым волнам. Неофициальное использование термина "разрешение" иногда приводит к путанице; когда говорят, что оптическая система имеет высокое разрешение или высокое угловое разрешение, это означает, что воспринимаемое или фактическое угловое расстояние между различимыми соседними объектами мало. Величина, количественно определяющая это свойство – θ, задаваемая критерием Рэлея – мала для системы с высоким разрешением. Тесно связанный термин "пространственное разрешение" относится к точности измерения в пространстве, которая напрямую связана с угловым разрешением в измерительных приборах. Критерий Рэлея показывает, что минимальное угловое разрешение системы формирования изображения ограничено дифракцией и определяется отношением длины волны к ширине апертуры. Поэтому системы формирования изображений с высоким разрешением, такие как астрономические телескопы, длиннофокусные объективы фотокамер и радиотелескопы, имеют большие апертуры.
optics and imaging systems
Angular resolution describes the ability of any image forming device such as an optical or radio telescope, a microscope, a camera, or an eye, to distinguish small details of an object, thereby making it a major determinant of image resolution. It is used in optics applied to light waves, in antenna theory applied to radio waves, and in acoustics applied to sound waves. The colloquial use of the term "resolution" sometimes causes confusion; when an optical system is said to have a high resolution or high angular resolution, it means that the perceived distance, or actual angular distance, between resolved neighboring objects is small. The value that quantifies this property, θ, which is given by the Rayleigh criterion, is low for a system with a high resolution. The closely related term spatial resolution refers to the precision of a measurement with respect to space, which is directly connected to angular resolution in imaging instruments. The Rayleigh criterion shows that the minimum angular spread that can be resolved by an image forming system is limited by diffraction to the ratio of the wavelength of the waves to the aperture width. For this reason, high resolution imaging systems such as astronomical telescopes, long distance telephoto camera lenses and radio telescopes have large apertures.
Определение терминов
Разрешающая способность — это способность изобразительного устройства различать (т.е. видеть как отдельные) точки объекта, расположенные на небольшом угловом расстоянии, или способность оптического прибора разделять удаленные, близко расположенные объекты на отдельные изображения. Термин "разрешение" или "минимальное разрешимое расстояние" обозначает минимальное расстояние между различимыми объектами на изображении, хотя многие пользователи микроскопов и телескопов часто используют этот термин для описания разрешающей способности. Как объясняется ниже, дифракционно-ограниченное разрешение определяется критерием Рэлея как угловое расстояние между двумя точечными источниками, при котором максимум каждого источника находится в первом минимуме дифракционной картины (диска Эйри) другого источника. В научном анализе термин "разрешение" обычно используется для описания точности, с которой любой прибор измеряет и регистрирует (в изображении или спектре) любую переменную в исследуемом образце.
Список телескопов и массивов по угловому разрешению
Название Изображение Угловое разрешение (секунды дуги) Длина волны Тип Местоположение Год Глобальный мм VLBI Array (преемник Coordinated Millimeter VLBI Array) 0.000012 (12 мкас) радио (на 1,3 см) очень длинная базовая интерферометрия массив различных радиотелескопов ряд мест на Земле и в космосе 2002 Very Large Telescope/PIONIER 0.001 (1 мас) свет (1,2 микрометра) крупнейший оптический массив из 4 отражающих телескопов Обсерватория Параналь, регион Антофагаста, Чили 2002/2010 Космический телескоп Хаббла 0.04 свет (около 500 нм) космический телескоп Земная орбита 1990 Космический телескоп Джеймса Уэбба 0.1 инфракрасный (на 2000 нм) космический телескоп Точка Лагранжа Солнце-Земля L2 2022