กราฟแสดงความเข้มแสงของแหล่งกำเนิดแสง 2 จุดซึ่งอยู่ใกล้กัน โดยสีแดงคือผลรวม จะแยกแยะได้ก็ต่อเมื่ออยู่ห่างกันมากพอ**ความละเอียดเชิงแสง** (optical resolution) คือความสามารถในการวัดหรือแยกแยะวัตถุด้วยอุปกรณ์ เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เชิงแสง เช่น กล้องจุลทรรศน์ กล้องโทรทรรศน์ เกรตติงการเลี้ยวเบน ฯลฯ

คำนิยามในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
--------------------------------

ความละเอียดเชิงแสงในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงนิยามโดยใช้สองจุด จากสมมติฐานว่าแหล่งกำเนิดแสงในอุดมคติของแสงขนานตรงที่ไม่มีการแทรกสอดกันนั้นถูกฉายมา โดยอาจใช้คำจำกัดความของเรย์ลี หรืออับเบอ ในการคำนวณความละเอียดของภาพ โดยยึดค่าที่ความยาวคลื่น 550 นาโนเมตร (แสงสีเขียว) เป็นหลัก โดยค่ายังขึ้นอยู่กับค่ารูรับแสงเชิงตัวเลขด้วย

### ความละเอียดของเรย์ลี

ให้ค่าความยาวคลื่นของแสงเป็น *λ*, ค่ารูรับแสงเชิงตัวเลขของเลนส์ใกล้วัตถุเป็น *NA,* ค่าดรรชนีหักเหของตัวกลางระหว่างวัตถุกับเลนส์ใกล้วัตถุเป็น *n* และ ค่ามุมสูงสุดที่ทำกับแกนเชิงแสงของลำแสงที่ฉายจากวัตถุเข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุเมื่อมุมสูงสุดเป็น θ แล้ว ความละเอียดเชิงแสง δ ของแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดสองจุดตามคำจำกัดความของเรย์ลีจะคำนวณได้ดังนี้

{\displaystyle \delta ={\frac {0.61\times \lambda }{NA}}={\frac {0.61\times \lambda }{n\sin \theta }}}
### ความละเอียดของอับเบอ

นิยามโดยแอ็นสท์ อับเบอในปี 1873

{\displaystyle \delta ={\frac {\lambda }{2NA}}={\frac {\lambda }{2n\sin \theta }}}
### ความละเอียดของฮอปคินส์

ในความเป็นจริงเราต้องการค่าคงตัวที่แตกต่างกันไปตามสถานะการส่องสว่าง *K* โดยจะได้ว่า

{\displaystyle \delta =K{\frac {\lambda }{NA}}=K{\frac {\lambda }{n\sin \theta }}}
ถ้านำไปใช้กับแสงที่มองเห็นได้ เมื่อ *K* = 0.5 จะได้ว่า

{\displaystyle \delta ={\hbox{0.5}}\times 550nm\div {\hbox{1.45}}\approx 190nm({\hbox{0.19}}\mu {\hbox{m}})}
เราสามารถได้ความละเอียดเชิงแสงประมาณ 0.2 μm โดยใช้เลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยาย 100 เท่า สำหรับแสงที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม หากว่ากันโดยละเอียดแล้ว นี่ไม่ใช่ขีดจำกัด เนื่องจากค่าสูงสุดของความละเอียดเชิงแสงจะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับสภาพแสง ประสิทธิภาพของเลนส์ และ วัสดุที่ใช้ แม้ว่าบางครั้งจะใช้ขีดจำกัดการเลี้ยวเบน ของเลนส์ในความหมายเดียวกับความละเอียดเชิงแสง แต่ก็ไม่ใช่คำจำกัดความที่ถูกต้องของความละเอียด

คำนิยามในกล้องโทรทรรศน์
-----------------------

ค่าความละเอียดเชิงแสงในกล้องโทรทรรศน์ นิยามโดยค่ามุมที่เล็กที่สุดที่แยกแยะจุด 2 จุด เช่น ดาว 2 ดวง โดยตามการคำนวณของเรย์ลี จะได้ว่าความละเอียดเชิงแสง \theta  คือ

{\displaystyle \theta =1.22\lambda /D}

โดย \lambda  คือความยาวคลื่นของแสง {\displaystyle {\mathit {D}}} คือเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ใกล้วัตถุ ความละเอียดเชิงแสงทางทฤษฎีของกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์ใกล้วัตถุ 100 มม. คือประมาณ 1.3" ซึ่งสอดคล้องกับระยะทางประมาณ 2.4 กม. บนพื้นผิวดวงจันทร์เมื่อมองจากพื้นดิน

คำนิยามในสเปกโทรสโกปี
---------------------

ในสเปกโตรมิเตอร์ ค่าความละเอียดเชิงแสงใช้อธิบายถึงความสามารถในการแยกเส้นสเปกตรัมที่อยู่ติดกันสองเส้น นิยามโดย

{\displaystyle {\mathit {R}}=\lambda /\Delta \lambda }

โดย {\displaystyle \Delta \lambda } คือความแตกต่างระหว่างความยาวคลื่น 2 ค่าที่สามารถแยกแยะได้ และ \lambda  คือความยาวคลื่นเฉลี่ยระหว่าง 2 ค่านั้น

คำนิยามในเกรตติงการเลี้ยวเบน
----------------------------

ความละเอียดเชิงแสงเกรตติงการเลี้ยวเบน {\displaystyle {\mathit {R}}} เท่ากับผลคูณของจำนวนเส้นเกรตติง {\displaystyle N} และอันดับการเลี้ยวเบน m

คำนิยามในปริซึม
---------------

ความละเอียดเชิงแสงของปริซึม คือผลคูณของความยาวของฐานของปริซึม h และค่าการกระจาย {\displaystyle dn/d\lambda }

อ้างอิง
-------

1. ↑  第3回】顕微鏡の能力 その1 〜分解能と倍率〜 เก็บถาวร 2016-06-26 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน オリンパス
2. ↑  分解能と開口数 光学顕微鏡の基礎 日本顕微鏡工業会