Разрешение - сложная вещь. С одной стороны, существует много дезинформации о разрешении, распространяющемся по сети, и многие фотографы не совсем это понимают. Во-первых, я считаю неправильным говорить «A outresolves B», когда речь идет об объективах и датчиках. Датчики не разрешают линзы. Также объективы не разрешают сенсоры. На самом деле, эти двое работают вместе, чтобы объединить изображение ... и у этого изображения есть собственное разрешение.
(ПРИМЕЧАНИЕ. Пиксель размером 1,6 микрона может разрешить 1 / (1,6 / 1000) линий на миллиметр, что составляет 625 л / мм. Разделите на две для пар линий , и вы получите 312 lp / mm (пары линий на мм). Аналогичным образом, линза, которая может разрешить 6-микронное пятно, может разрешать 1 / (6/1000) линий на миллиметр, что составляет 166 l / mm. Снова разделите на два и вы получаете 83 lp / mm. Какой бы ни был этот объектив за 6000 $, он, вероятно, ограничен дифракцией, но при апертуре около f / 8 (при условии MTF50). Ценник кажется довольно высоким для этого ... многие объективы могут быть довольно близко с разрешением 83 lp / мм при f / 8 ... поскольку эта апертура обычно очень близка к дифракционному ограничению, ограниченному большинством современных объективов.)
Разрешение может быть указано в парах линий на миллиметр (lp / mm) или в виде размера пятна (микрон). Размер пятна, который в конечном итоге и определяет точку света, является результатом того, что свет от исходного источника этой точки «свернут», когда он проходит через все объекты между ним и пикселями датчика (которые сами являются частью свертки). Это включает воздух между источником света и линзой, каждым элементом линзы, а также все воздушные зазоры между ними, воздух между задней частью линзы и датчиком, защитное стекло или фильтры над датчиком микролинзы на датчике и характер самой пиксельной компоновки датчика (т. е. их размер и наличие у них CFA или нет). Все это работает согласованно, чтобы создать размер пятна этого оригинального источника света в конечном изображении.
Исходный источник света может быть бесконечно мал, однако, когда его свет проходит к поверхности датчика, он распространяется. Вы не получите математически бесконечно малую точку на вашем конечном изображении, вы получите точку с размером много пикселей.
Рассматриваемая линза может разрешать ограниченную дифракцией (максимальную потенциальную) точку света с размером 6 микрон. Пиксели сенсора имеют размер 1,6 микрона, и давайте пока предположим, что он монохромный. Размер этой точки света на конечном изображении будет среднеквадратическим значением компонентов, участвующих в создании изображения:
imageSpot = SQRT(lensSpot^2 + sensorSpot^2)
Если мы вставим наши числа в эту формулу, мы получим:
imageSpot = SQRT(6um^2 + 1.6um^2) = SQRT(36um + 2.56um) = SQRT(38.56um) = 6.21um
Разрешение вывода изображения с использованием этого объектива, который может разрешить 6-микронное пятно, с датчиком, имеющим 1,6-микронные монохромные пиксели, составляет 6,21-микронное пятно. Это дает выходное разрешение 80,5 л / мм. Это немного меньше, чем у 83,34 lp / mm, который способен выдавать объектив, однако он все еще очень близко. Это благодаря тому, что сенсор имеет такие крошечные пиксели.
На самом деле очень редко системы камер разрешают разрешение, близкое к «верхнему пределу», который является разрешением самого низкого компонента мощности. Чтобы получить лучшее разрешение, чем 83 lp / mm, вам необходимо использовать объектив, способный разрешать меньший размер пятна, чем 6 микрон. Если бы вы смогли найти линзу с пятном 3 микрона, она была бы действительно способна разрешать 166,67 lp / мм, а ваше выходное разрешение повысилось бы до 147,1 lp / mm.
Разрешение является результатом свертки, оно не имеет жесткой остановки. Таким образом, датчики не могут разрешать объективы, а объективы не могут разрешать датчики. Эти две работы согласованно разрешают информацию в выходном изображении. Как правило, мы довольно далеки от пределов разрешения мощности с помощью современной оптики. Мы приближаемся к пределам разрешения мощности с помощью датчиков, размер которых сейчас составляет около 0,95 микрона с шагом (950 нм, длина волны инфракрасного света). Ваш датчик в этой ситуации фактически поддерживает вас; объектив, который может разрешить только 6-микронное пятно, фактически удерживает вас. Вы могли бы продолжать получать разрешение намного дальше точки, в которой линза разрешает пятно 1,6 микрона, так же, как датчик, поскольку это:
SQRT(1.6^2 + 1.6^2) = 2.26 microns
Ваше разрешение будет 220 lp / mm, все еще намного ниже индивидуальной разрешающей способности каждого, которая составляет 312 lp / mm.