กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

ความละเอียดเชิงมุม

ความละเอียดเชิงมุม หมายถึงความสามารถของ อุปกรณ์สร้างภาพ ใดๆ เช่น กล้องโทรทัศน์ แบบใช้แสง หรือ วิทยุ กล้อง จุลทัศน์ กล้อง ถ่ายรูป หรือ ดวงตา ในการแยกแยะรายละเอียดเล็กๆ ของวัตถุ...

ความละเอียดเชิงมุม

ภาพชุดนี้แสดงภาพขยายของกาแล็กซีM87*ที่มีขนาดเชิงมุมเพียงไม่กี่ไมโครอาร์คเซคอนด์ซึ่งเทียบได้กับการมองเห็นลูกเทนนิสบนดวงจันทร์ (การขยายภาพจากมุมบนซ้ายทวนเข็มนาฬิกาไปยังมุมบนขวา)

ความละเอียดเชิงมุมหมายถึงความสามารถของอุปกรณ์สร้างภาพ ใดๆ เช่น กล้องโทรทัศน์ แบบใช้แสงหรือวิทยุกล้องจุลทัศน์กล้องถ่ายรูปหรือดวงตาในการแยกแยะรายละเอียดเล็กๆ ของวัตถุ ซึ่งทำให้เป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดความละเอียดของภาพ มีการใช้ในทัศนศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับคลื่นแสง ในทฤษฎีเสาอากาศที่เกี่ยวข้องกับคลื่นวิทยุ และในอะคูสติกที่เกี่ยวข้องกับคลื่นเสียง การใช้คำว่า "ความละเอียด" ในภาษาพูดบางครั้งทำให้เกิดความสับสน เมื่อกล่าวว่าระบบทางแสงมีความละเอียดสูงหรือความละเอียดเชิงมุมสูง หมายความว่าระยะทางที่รับรู้ได้ หรือระยะทางเชิงมุมจริง ระหว่างวัตถุที่อยู่ใกล้เคียงกันที่สามารถแยกแยะได้นั้นมีขนาดเล็ก ค่าที่วัดคุณสมบัตินี้θซึ่งกำหนดโดยเกณฑ์ของ Rayleigh จะมีค่าต่ำสำหรับระบบที่มีความละเอียดสูง คำที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด คือ ความละเอียดเชิงพื้นที่หมายถึงความแม่นยำของการวัดเทียบกับพื้นที่ ซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับความละเอียดเชิงมุมในเครื่องมือสร้างภาพเกณฑ์ของเรย์ลีย์แสดงให้เห็นว่า การกระจายเชิงมุมขั้นต่ำที่ระบบสร้างภาพสามารถแยกแยะได้นั้นถูกจำกัดโดยการเลี้ยวเบนตามอัตราส่วนของความยาวคลื่นต่อความกว้างของรูรับแสงด้วยเหตุนี้ ระบบสร้างภาพความละเอียดสูง เช่นกล้องโทรทัศน์ ดาราศาสตร์ เลนส์กล้องถ่ายภาพระยะไกลและกล้องโทรทัศน์วิทยุจึงมีรูรับแสงขนาดใหญ่

คำจำกัดความของคำศัพท์

กำลังการแยกภาพ (Resolving power)คือความสามารถของอุปกรณ์สร้างภาพในการแยก (กล่าวคือ มองเห็นได้ชัดเจน) จุดต่างๆ ของวัตถุที่อยู่ห่างกันในระยะเชิงมุม เล็กๆ หรือเป็นความสามารถของเครื่องมือทางแสงในการแยกวัตถุที่อยู่ไกลกันแต่ใกล้กัน ออกเป็นภาพแต่ละภาพ คำว่าความละเอียด (Resolution)หรือระยะห่างขั้นต่ำที่สามารถแยกแยะได้ (Minimum resolvable distance)คือระยะห่างขั้นต่ำระหว่างวัตถุที่สามารถแยกแยะได้ในภาพ แม้ว่าผู้ใช้กล้องจุลทรรศน์และกล้องโทรทรรศน์หลายคนจะใช้คำนี้อย่างไม่เคร่งครัดเพื่ออธิบายกำลังการแยกภาพก็ตาม ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง ความละเอียดที่จำกัดด้วยการเลี้ยวเบน (Diffraction-limited resolution) ถูกกำหนดโดยเกณฑ์ของเรย์ลี (Rayleigh criterion) ว่าเป็นการแยกเชิงมุมของแหล่งกำเนิดแสงสองจุด เมื่อค่าสูงสุดของแต่ละแหล่งกำเนิดแสงอยู่ในค่าต่ำสุดแรกของรูปแบบการเลี้ยวเบน ( Airy disk ) ของอีกแหล่งกำเนิดแสงหนึ่ง ในการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์โดยทั่วไป คำว่า "ความละเอียด" ใช้เพื่ออธิบายความแม่นยำที่เครื่องมือใดๆ วัดและบันทึก (ในภาพหรือสเปกตรัม) ตัวแปรใดๆ ในตัวอย่างหรือชิ้นงานที่กำลังศึกษา

เกณฑ์ของเรย์ลีย์

รูปแบบการเลี้ยวเบนของแสงแบบแอร์รี (Airy diffraction)ที่เกิดจากแสงจากแหล่งกำเนิดแสงสองจุดที่ผ่านช่องเปิด ทรงกลม เช่นรูม่านตาจุดที่อยู่ห่างกันมาก (ด้านบน) หรือตรงตามเกณฑ์ของเรย์ลี (ตรงกลาง) สามารถแยกแยะได้ จุดที่อยู่ใกล้กันเกินกว่าเกณฑ์ของเรย์ลี (ด้านล่าง) จะแยกแยะได้ยาก

ความละเอียดของระบบการถ่ายภาพอาจถูกจำกัดได้ทั้งจากความคลาดเคลื่อนหรือการเลี้ยวเบนซึ่งทำให้ภาพเบลอ ปรากฏการณ์ทั้งสองนี้มีที่มาแตกต่างกันและไม่เกี่ยวข้องกัน ความคลาดเคลื่อนสามารถอธิบายได้ด้วย ทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิตและโดยหลักการแล้วสามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มคุณภาพทางแสงของระบบ ในทางกลับกัน การเลี้ยวเบนเกิดจากธรรมชาติของคลื่นแสงและถูกกำหนดโดยรูรับแสงที่จำกัดขององค์ประกอบทางแสง รู รับแสงทรงกลมของเลนส์ นั้น คล้ายคลึงกับเวอร์ชันสองมิติของการทดลองช่องแคบเดี่ยวแสงที่ผ่านเลนส์จะแทรกสอดกันเองทำให้เกิดรูปแบบการเลี้ยวเบนรูปวงแหวนที่เรียกว่ารูปแบบแอร์รีหากถือว่าหน้าคลื่นของแสงที่ส่งผ่านเป็นทรงกลมหรือระนาบเหนือรูรับแสงทางออก

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการเลี้ยวเบนและความคลาดเคลื่อนสามารถอธิบายได้ด้วยฟังก์ชันการกระจายจุด (PSF) ยิ่งรูรับแสงของเลนส์แคบลงเท่าใด PSF ก็ยิ่งมีแนวโน้มที่จะถูกครอบงำด้วยการเลี้ยวเบนมากขึ้นเท่านั้น ในกรณีนั้น ความละเอียดเชิงมุมของระบบออปติคอลสามารถประมาณได้ (จากเส้นผ่านศูนย์กลางของรูรับแสงและความยาวคลื่นของแสง) โดยใช้เกณฑ์ของ Rayleigh ที่กำหนดโดยLord Rayleigh : แหล่งกำเนิดแสงสองจุดจะถือว่าแยกออกจากกันได้เมื่อจุดสูงสุดของการเลี้ยวเบนหลัก (จุดศูนย์กลาง) ของAiry diskของภาพหนึ่งตรงกับจุดต่ำสุดแรกของAiry diskของอีกภาพหนึ่ง[ 1 ] [ 2 ]ดังแสดงในภาพถ่ายประกอบ (ในภาพด้านล่างทางขวาที่แสดงขีดจำกัดของเกณฑ์ Rayleigh จุดสูงสุดตรงกลางของแหล่งกำเนิดแสงจุดหนึ่งอาจดูเหมือนอยู่นอกจุดต่ำสุดแรกของอีกจุดหนึ่ง แต่การตรวจสอบด้วยไม้บรรทัดยืนยันว่าทั้งสองตัดกัน) หากระยะห่างมากขึ้น จุดทั้งสองจะแยกออกจากกันได้ดี และหากระยะห่างน้อยลง จะถือว่าแยกออกจากกันไม่ได้ เรย์ลีย์ปกป้องเกณฑ์นี้โดยอ้างอิงจากแหล่งที่มาที่มีความแข็งแกร่งเท่ากัน[ 2 ]

เมื่อพิจารณาการเลี้ยวเบนผ่านช่องเปิดทรงกลม จะได้ดังนี้:

θ1.22λดี(เมื่อพิจารณาว่าบาปθθ){\displaystyle \theta \approx 1.22{\frac {\lambda }{D}}\quad ({\text{โดยพิจารณาว่า}}\,\sin \theta \approx \theta )}

โดยที่θคือความละเอียดเชิงมุม ( เรเดียน ) λคือความยาวคลื่นของแสง และDคือเส้นผ่านศูนย์กลางของรูรับแสงของเลนส์ ค่าตัวประกอบ 1.22 ได้มาจากการคำนวณตำแหน่งของวงแหวนวงกลมสีดำวงแรกที่ล้อมรอบจานAiry ตรงกลาง ของ รูปแบบ การเลี้ยวเบนตัวเลขนี้ถูกต้องกว่าคือ 1.21966989... ( OEIS : A245461  ) ซึ่งเป็นศูนย์แรกของฟังก์ชันเบสเซลอันดับหนึ่งชนิดแรกเจ1(x){\displaystyle J_{1}(x)}หารด้วยπ

เกณฑ์เรย์ลีอย่างเป็นทางการนั้นใกล้เคียงกับ ขีดจำกัดความละเอียด เชิงประจักษ์ที่พบก่อนหน้านี้โดยนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษWR Dawesซึ่งทดสอบผู้สังเกตการณ์มนุษย์กับดาวคู่ที่อยู่ใกล้กันและมีความสว่างเท่ากัน ผลลัพธ์θ = 4.56/ Dโดยที่Dมีหน่วยเป็นนิ้วและθมีหน่วยเป็นอาร์คเซคอนด์นั้นแคบกว่าที่คำนวณด้วยเกณฑ์เรย์ลีเล็กน้อย การคำนวณโดยใช้จาน Airy เป็นฟังก์ชันการกระจายจุดแสดงให้เห็นว่าที่ขีดจำกัดของ Dawesมีการลดลง 5% ระหว่างจุดสูงสุดสองจุด ในขณะที่เกณฑ์ของเรย์ลีมีการลดลง 26.3% [ 3 ]เทคนิคการประมวลผลภาพสมัยใหม่ รวมถึง การดีคอนโวลูชันของฟังก์ชันการกระจายจุด ช่วยให้สามารถแยกแยะดาวคู่ที่มีระยะห่างเชิงมุมน้อยลงได้

โดยใช้ การประมาณมุมเล็กความละเอียดเชิงมุมสามารถแปลงเป็นความละเอียดเชิงพื้นที่ Δℓ ได้โดยการคูณมุม (ในหน่วยเรเดียน) กับระยะห่างจากวัตถุ สำหรับกล้องจุลทรรศน์ ระยะห่างนั้นจะใกล้เคียงกับความยาวโฟกัสfของเลนส์วัตถุในกรณีนี้ เกณฑ์ของเรย์ลีมีดังนี้:

Δ1.22เอฟλดี{\displaystyle \Delta \ell \approx 1.22{\frac {f\lambda }{D}}}.

นี่คือรัศมีในระนาบการสร้างภาพของจุดที่เล็กที่สุดที่ลำแสงขนานสามารถโฟกัสได้ ซึ่งสอดคล้องกับขนาดของวัตถุที่เล็กที่สุดที่เลนส์สามารถแยกแยะได้[ 4 ] ขนาดเป็นสัดส่วนกับความยาวคลื่นλดังนั้น ตัวอย่างเช่น แสง สีน้ำเงินสามารถโฟกัสไปยังจุดที่เล็กกว่า แสง สีแดงได้ หากเลนส์กำลังโฟกัสลำแสงที่มีขอบเขตจำกัด (เช่น ลำแสง เลเซอร์ ) ค่าของDจะสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสง ไม่ใช่เลนส์[หมายเหตุ 1 ]เนื่องจากความละเอียดเชิงพื้นที่เป็นสัดส่วนผกผันกับDจึงนำไปสู่ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจเล็กน้อยที่ว่าลำแสงกว้างอาจถูกโฟกัสไปยังจุดที่เล็กกว่าลำแสงแคบ ผลลัพธ์นี้เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติฟูริเยร์ของเลนส์

ผลลัพธ์ที่คล้ายกันนี้ใช้ได้กับเซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่ถ่ายภาพวัตถุที่อยู่ไกลมาก: ความละเอียดเชิงมุมสามารถแปลงเป็นความละเอียดเชิงพื้นที่บนเซ็นเซอร์ได้โดยใช้fเป็นระยะห่างจากเซ็นเซอร์รับภาพซึ่งจะเชื่อมโยงความละเอียดเชิงพื้นที่ของภาพกับค่า f , f / #:

Δ1.22เอฟλดี=1.22λ(เอฟ/#){\displaystyle \Delta \ell \approx 1.22{\frac {f\lambda }{D}}=1.22\lambda \cdot (f/\#)}.

เนื่องจากนี่คือรัศมีของจานแอรี่ ความละเอียดจึงควรประเมินจากเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า2.44λ(เอฟ/#){\displaystyle 2.44\lambda \cdot (f/\#)}

กรณีเฉพาะ

กราฟลอการิทึมคู่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของรูรับแสงกับความละเอียดเชิงมุมที่ขีดจำกัดการเลี้ยวเบนสำหรับความยาวคลื่นแสงต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือทางดาราศาสตร์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น ดาวสีน้ำเงินแสดงให้เห็นว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเกือบจะถึงขีดจำกัดการเลี้ยวเบนในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ที่ 0.1 อาร์คเซค ในขณะที่วงกลมสีแดงแสดงให้เห็นว่าดวงตาของมนุษย์ควรมีกำลังการแยกภาพที่ 20 อาร์คเซคในทางทฤษฎี แม้ว่าโดยปกติจะมีเพียง 60 อาร์คเซคเท่านั้น

กล้องโทรทัศน์เดี่ยว

แหล่งกำเนิดแสงแบบจุดที่อยู่ห่างกันเป็นมุมเล็กกว่าความละเอียดเชิงมุมจะไม่สามารถแยกแยะได้ กล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลเดี่ยวอาจมีความละเอียดเชิงมุมน้อยกว่าหนึ่งอาร์คเซคอนด์แต่สภาพการมองเห็นทางดาราศาสตร์และผลกระทบอื่นๆ จากชั้นบรรยากาศทำให้การบรรลุเป้าหมายนี้ทำได้ยากมาก

โดยทั่วไปแล้ว ความละเอียดเชิงมุมRของกล้องโทรทรรศน์สามารถประมาณได้โดย

อาร์=λดี{\displaystyle R={\frac {\lambda }{D}}}

โดยที่λคือความยาวคลื่นของรังสีที่สังเกตได้ และD คือเส้นผ่านศูนย์กลางของ เลนส์วัตถุของกล้องโทรทรรศน์ ค่า Rที่ได้จะ มีหน่วย เป็นเรเดียนตัวอย่างเช่น ในกรณีของแสงสีเหลืองที่มีความยาวคลื่น 580 นาโนเมตรสำหรับความละเอียด 0.1 อาร์คเซคอนด์ เราต้องการ D = 1.2 เมตร แหล่งกำเนิดแสงที่มีขนาดใหญ่กว่าความละเอียดเชิงมุมเรียกว่าแหล่งกำเนิดแสงแบบขยายหรือแหล่งกำเนิดแสงแบบกระจาย และแหล่งกำเนิดแสงที่มีขนาดเล็กกว่าเรียกว่าแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด  

สูตรนี้สำหรับแสงที่มีความยาวคลื่นประมาณ 562  นาโนเมตร เรียกอีกอย่างว่าขีดจำกัดของดอว์ส (Dawes' limit )

หน่วยหนึ่งสำหรับความละเอียดเชิงมุมในกรณีของการกระจายแบบเกาส์เซียนจากการมองเห็นทางดาราศาสตร์คือเส้นผ่านศูนย์กลางครึ่งกำลังซึ่งเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมที่ครึ่งหนึ่งของกำลังจากกล้องโทรทรรศน์อยู่ตรงกลาง[ 5 ]

อาร์เรย์กล้องโทรทรรศน์

ความละเอียดเชิงมุมสูงสุดสำหรับกล้องโทรทรรศน์สามารถทำได้โดยใช้ชุดกล้องโทรทรรศน์ที่เรียกว่าอินเตอร์เฟอโรเมตรทางดาราศาสตร์ : เครื่องมือเหล่านี้สามารถให้ความละเอียดเชิงมุม 0.001  อาร์คเซคอนด์ที่ความยาวคลื่นแสง และมีความละเอียดสูงกว่ามากที่ความยาวคลื่นรังสีเอ็กซ์ ในการสร้างภาพด้วยการสังเคราะห์รูรับแสงจำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์จำนวนมากที่จัดเรียงในรูปแบบ 2 มิติ โดยมีความแม่นยำเชิงมิติที่ดีกว่าเศษส่วน (0.25 เท่า) ของความละเอียดของภาพที่ต้องการ

โดยทั่วไปแล้ว ความละเอียดเชิงมุมRของอาร์เรย์อินเตอร์เฟอโรเมตรสามารถประมาณได้โดย

อาร์=λบี{\displaystyle R={\frac {\lambda }{B}}}

โดยที่λคือความยาวคลื่นของรังสีที่สังเกตได้ และBคือความยาวของระยะห่างทางกายภาพสูงสุดของกล้องโทรทรรศน์ในอาร์เรย์ ซึ่งเรียกว่าฐานเส้น (baseline ) ค่า Rที่ได้จะมี หน่วย เป็นเรเดียนแหล่งกำเนิดที่มีขนาดใหญ่กว่าความละเอียดเชิงมุมเรียกว่าแหล่งกำเนิดแบบขยายหรือแหล่งกำเนิดแบบกระจาย และแหล่งกำเนิดที่มีขนาดเล็กกว่าเรียกว่าแหล่งกำเนิดแบบจุด

ตัวอย่างเช่น ในการสร้างภาพด้วยแสงสีเหลืองที่มีความยาวคลื่น 580  นาโนเมตร เพื่อให้ได้ความละเอียด 1  มิลลิอาร์กเซคอนด์ เราจำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่จัดเรียงเป็นแถวขนาด 120  เมตร ×  120  เมตร โดยมีความแม่นยำเชิงมิติที่ดีกว่า 145  นาโนเมตร

กล้องจุลทรรศน์

ความละเอียดR (ในที่นี้วัดเป็นระยะทาง ไม่ควรสับสนกับความละเอียดเชิงมุมในหัวข้อก่อนหน้านี้) ขึ้นอยู่กับรูรับแสงเชิงมุมα{\displaystyle \alpha }: [ 6 ]

อาร์=1.22λเอ็นเอคอนเดนเซอร์+เอ็นเอวัตถุประสงค์{\displaystyle R={\frac {1.22\lambda }{\mathrm {NA} _{\text{คอนเดนเซอร์}}+\mathrm {NA} _{\text{วัตถุประสงค์}}}}}ที่ไหนเอ็นเอ=nบาปθ{\displaystyle \mathrm {NA} =n\sin \theta }.

ในที่นี้ NA คือค่ารูรับแสงเชิงตัวเลข (numerical aperture )θ{\displaystyle \theta }คือครึ่งหนึ่งของมุมที่รวมอยู่α{\displaystyle \alpha }ของเลนส์ ซึ่งขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์และระยะโฟกัสของเลนส์n{\displaystyle n}คือดัชนีหักเหของตัวกลางระหว่างเลนส์กับชิ้นงาน และλ{\displaystyle \lambda }คือความยาวคลื่นของแสงที่ส่องสว่างหรือแผ่ออกมาจาก (ในกรณีของกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์) ตัวอย่าง

ดังนั้น ค่า NA ของทั้งเลนส์วัตถุและเลนส์รวมแสงควรมีค่าสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้ได้ความละเอียดสูงสุด ในกรณีที่ค่า NA ทั้งสองเท่ากัน สมการอาจลดรูปได้เป็น:

อาร์=0.61λเอ็นเอλ2เอ็นเอ{\displaystyle R={\frac {0.61\lambda }{\mathrm {NA} }}\approx {\frac {\lambda }{2\mathrm {NA} }}}

ขีดจำกัดในทางปฏิบัติสำหรับθ{\displaystyle \theta }มุมประมาณ 70° ในเลนส์วัตถุหรือคอนเดนเซอร์แบบแห้ง จะได้ค่า NA สูงสุดที่ 0.95 ในเลนส์แช่น้ำมัน ความละเอียดสูง ค่า NA สูงสุดโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1.45 เมื่อใช้น้ำมันแช่ที่มีดัชนีหักเห 1.52 เนื่องจากข้อจำกัดเหล่านี้ ขีดจำกัดความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่มองเห็นได้จึงอยู่ที่ประมาณ 200 นาโนเมตรเนื่องจากความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดของแสงที่มองเห็นได้คือสีม่วง ( λ400n{\displaystyle \lambda \approx 400\,\mathrm {nm} }),

อาร์=1.22×400นาโนเมตร1.45 + 0.95=203นาโนเมตร{\displaystyle R={\frac {1.22\times 400\,{\mbox{nm}}}{1.45\ +\ 0.95}}=203\,{\mbox{nm}}}

ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 200  นาโนเมตร

เลนส์วัตถุแบบจุ่มน้ำมันอาจมีปัญหาในการใช้งานเนื่องจากความชัดลึก ที่ตื้น และระยะการทำงานที่สั้นมาก ทำให้ต้องใช้แผ่นกระจกปิดตัวอย่างที่บางมาก (0.17 มม.) หรือในกรณีของกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัว ต้องใช้จานเพาะเชื้อที่มี ก้นแก้วบางๆ

อย่างไรก็ตาม ความละเอียดที่ต่ำกว่าขีดจำกัดทางทฤษฎีนี้สามารถทำได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงพิเศษซึ่งรวมถึงสนามแสงใกล้ ( กล้องจุลทรรศน์แสงสแกนสนามใกล้ ) หรือเทคนิคการเลี้ยวเบนที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ 4Pi STEDวัตถุที่มีขนาดเล็กถึง 30  นาโนเมตรสามารถมองเห็นได้ด้วยทั้งสองเทคนิค[ 7 ] [ 8 ]นอกจากนี้กล้องจุลทรรศน์ระบุตำแหน่งด้วยการกระตุ้นด้วยแสงยังสามารถมองเห็นโครงสร้างที่มีขนาดดังกล่าวได้ แต่ยังสามารถให้ข้อมูลในทิศทาง z (3 มิติ) ได้อีกด้วย

รายชื่อกล้องโทรทรรศน์และอาร์เรย์เรียงตามความละเอียดเชิงมุม

ชื่อภาพความละเอียดเชิงมุม ( วินาทีเชิงมุม )ความยาวคลื่นพิมพ์เว็บไซต์ปี
Global mm-VLBI Array (รุ่นต่อจากCoordinated Millimeter VLBI Array )0.000012 (12 ไมโครวินาที)วิทยุ (ที่ 1.3  ซม.)อาร์เรย์อินเตอร์เฟอโรเมตรีฐานยาวมากของกล้องโทรทัศน์วิทยุ หลายตัวสถานที่ต่างๆ บนโลกและในอวกาศ[ 9 ]2002 - 
กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก / ไพโอเนียร์0.001 (1 มิลลิวินาที)แสง (1-2 ไมโครเมตร ) [ 10 ]ชุดกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงขนาดใหญ่ที่สุด ประกอบด้วย กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง 4 ตัวหอดูดาว Paranal ภูมิภาคอันโตฟากัสตาประเทศชิลี2002/2010 -
กล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบิล0.04แสง (ใกล้ 500  นาโนเมตร) [ 11 ]กล้องโทรทัศน์อวกาศวงโคจรของโลก1990 -
กล้องโทรทัศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์0.1 [ 12 ]อินฟราเรด (ที่ 2000  นาโนเมตร) [ 13 ]กล้องโทรทัศน์อวกาศดวงอาทิตย์-โลก L22022 -

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ในกรณีของลำแสงเลเซอร์ การวิเคราะห์ด้วยทฤษฎี ทัศนศาสตร์แบบเกาส์เซียนมีความเหมาะสมมากกว่าเกณฑ์ของเรย์ลี และอาจเผยให้เห็นขนาดจุดที่จำกัดด้วยการเลี้ยวเบนที่เล็กกว่าที่ระบุโดยสูตรข้างต้น
  • "แนวคิดและสูตรในกล้องจุลทรรศน์: ความละเอียด"โดย Michael W. Davidson, Nikon MicroscopyU (เว็บไซต์)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Angular_resolution&oldid=1359802136 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความละเอียดเชิงมุม

ความละเอียดเชิงมุม หมายถึงความสามารถของ อุปกรณ์สร้างภาพ ใดๆ เช่น กล้องโทรทัศน์ แบบใช้แสง หรือ วิทยุ กล้อง จุลทัศน์ กล้อง ถ่ายรูป หรือ ดวงตา ในการแยกแยะรายละเอียดเล็กๆ ของวัตถุ...

คำจำกัดความของคำศัพท์

กำลังการแยกภาพ (Resolving power) คือความสามารถของอุปกรณ์สร้างภาพในการแยก (กล่าวคือ มองเห็นได้ชัดเจน) จุดต่างๆ ของวัตถุที่อยู่ห่างกันใน ระยะเชิงมุม เล็กๆ หรือเป็นความสามารถของเครื่องมือทางแสงในการแยกวัตถุที่อยู่ไกลกันแต่ใกล้กัน ออกเป็นภาพแต่ละภาพ คำว่า...

เกณฑ์ของเรย์ลีย์

ความละเอียดของระบบการถ่ายภาพอาจถูกจำกัดได้ทั้งจาก ความคลาดเคลื่อน หรือ การเลี้ยวเบน ซึ่งทำให้ภาพ เบลอ ปรากฏการณ์ทั้งสองนี้มีที่มาแตกต่างกันและไม่เกี่ยวข้องกัน ความคลาดเคลื่อนสามารถอธิบายได้ด้วย ทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต...

กรณีเฉพาะ

กราฟลอการิทึมคู่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของรูรับแสงกับความละเอียดเชิงมุมที่ขีดจำกัดการเลี้ยวเบนสำหรับความยาวคลื่นแสงต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือทางดาราศาสตร์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น ดาวสีน้ำเงินแสดงให้เห็นว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล...