อัตราส่วนชเตรล

อัตราส่วนชเตรล () เป็นค่าหนึ่งที่ชี้วัดประสิทธิภาพของกล้องโทรทรรศน์ หรือระบบการถ่ายภาพด้วยแสงอื่น ๆ คำนิยามในปัจจุบันหมายถึง สัดส่วนของค่าความสว่างสูงสุดที่ระนาบภาพของแสงจากแหล่งกำเนิดในระบบเชิงแสง ต่อค่าทางทฤษฎีของความสว่างสูงสุดสำหรับแหล่งกำเนิดแสงที่จุดเดียวกันนั้นหากระบบเชิงแสงทำงานได้จนถึงขีดจำกัดการเลี้ยวเบน อัตราส่วนนี้สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเกณฑ์ความคมชัดของแสงที่นิยามโดยคาร์ล ชเตรล นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน

อัตราส่วนชเตรลมักถูกกำหนดที่ในสถานะที่อยู่กลางช่วงความชัดของระบบที่กำลังประเมิน เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น การแจกแจงความสว่างของภาพบนระนาบภาพของแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดนั้นเรียกกันโดยทั่วไปว่า ฟังก์ชันกระจายจุด เห็นได้ชัดว่า การระบุรูปร่างของฟังก์ชันกระจายจุดด้วยตัวเลขค่าเดียว ดังเช่นอัตราส่วนชเตรลนั้น จะไม่มีความหมายอะไรในการใช้งานจริง เว้นแต่ว่ารูปร่างของฟังก์ชันกระจายจุดที่เกิดขึ้นจริงนั้นจะอยู่ในสภาพที่บิดเบี้ยวไปเพียงเล็กน้อยจากฟังก์ชันกระจายจุดในอุดมคติ (นั่นคือปราศจากความคลาดทางทัศนศาสตร์) วิธีนี้ใช้ได้กับระบบที่ได้รับการสอบเทียบอย่างดีจนเกือบถึงขีดจำกัดการเลี้ยวเบน (ซึ่งรวมถึงกล้องโทรทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์ส่วนใหญ่ แต่อาจไม่รวมถึงกล้องถ่ายภาพ)

อัตราส่วนชเตรลเชื่อมโยงกับทฤษฎีความคลาดเคลื่อน (ซึ่งเป็นประโยชน์มากสำหรับผู้ออกแบบระบบที่ได้รับการสอบเทียบเป็นอย่างดี) ผ่านงานของอ็องเดร มาเรชัล และยิ่งกว่านั้น ยังให้ช่วยให้ความเชื่อมโยงที่มีความหมายระหว่างความคลาดทางทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิตและการทฤษฎีการเลี้ยวเบนในทางทัศนศาสตร์เชิงฟิสิกส์ ข้อเสียเปรียบอย่างมากของการใช้อัตราส่วนชเตรลเป็นเกณฑ์การประเมินภาพคือ แม้ว่าค่าที่ออกแบบจะสามารถคำนวณได้ค่อนข้างง่ายจากเอกสารเกี่ยวกับการออกแบบของระบบเชิงแสง แต่โดยหลักแล้ว ค่าความสว่างสูงสุดตามทฤษฎีไม่ได้พร้อมใช้งานได้โดยง่าย ดังนั้นจึงมักจะเป็นเรื่องยากที่จะวัดในระบบจริง

อัตราส่วนนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินคุณภาพของความมองเห็นในสภาวะที่มีการรบกวนในชั้นบรรยากาศของโลก และเพื่อประเมินประสิทธิภาพของระบบอะแดปทิฟออปติก

อ้างอิง 

ทัศนศาสตร์
การสร้างภาพทางดาราศาสตร์