一。看見你老弟最近扯的這個題目似乎有點跑偏,偏就偏在把衍射對分辨率的影響過份誇大了。其實造成分辨率差異的主要因素有三個:1.同樣大小CCD上植入像素的多少(以尼康DX機為例)。2.鏡頭質量不同造成的像差(彌散園的大小)。3.光圈大小造成光線衍射(艾裏斑的大小)。
以上這三種主要因素中,餘以為像素多少和鏡頭質量好壞給分辨率帶來的影響最大,也最根本。光的衍影響分辨率雖也不容忽視,但不及前兩者。所以,過份討論衍射的影響是舍本逐末,同時也容易引起讀者的疑惑。
二。單就光衍射來討論,老弟所畫坐標圖亦有誤。比如縱坐標的像素值實際上根本沒有參加到本討論裏麵來。如果我畫這個坐標,我會把縱坐標改成分辨率,橫坐標仍是f數,而把7D,50D,40D,35D在使用同一支鏡頭時,由於光圈的改變對分辨率造成的變化畫出相應的4條曲線(分別冠以7d,50d,40d和35d),並使它們在f11時交於一點,而後重疊成一條曲線,這樣才可表示f11後,窮富機身再無差異。如下圖:
聲明一下, 我上麵這個圖不是為你的論點背書,而是說,圖要這樣畫才表達了你的原意。
3. 我還想說的是,分辨率無法用定量的關係來界定。但光學物理上有一個名詞,叫瑞利判據(Rayleigh criterion),它是判定分辨率的標準。這個標準是說,任何鏡頭都存在像差,物體上的一點,通過鏡頭成像後並不是一點,而是一個分布,也稱為彌散園。在物體上的很接近的兩點如果本來是能分辨的,成像之後就有可能變成不能分辨了。這就引起了像的模糊,就造成分辨率的下降。另外,根據瑞利判據,如果兩點之間的光強不超過最大光強的81.1%,我們就能感覺到這兩點中間有一個暗區,這兩點就是可以分辨的。否則,這兩點就會連成一片,我們無法分別這是兩點還是一點。這就是不能分辨。因此,我們說瑞利判據是決定分辨率的依據。盡管這個判據是根據經驗而不是根據理論得到的,但這是在光學中受到普遍承認的。
其實我想,昨天我跟帖討論你前一個貼時給出的衍射半徑公式(R = 入 x f/D, 這裏R是衍射半徑,入是波長,f是焦距,D是光圈孔徑,由此也可知道,為什麽最大光圈是相機鏡頭的一項重要性能指標。)或許可以用來定量地描述分辨率,因為按照瑞利判據,兩個像點完全分不清時就是分辨率完全喪失之時。
最後,在影響分辨率的三因素中,艾裏斑不是極其重要,隻有在某些特定的場合,對分辨率要求非常高的情況下,艾裏斑影響分辨率才不可忽視。如在亞微米大規模集成電路製版光刻工藝中,根據我上麵的公式(R = 入 x f/D)采用的曝光波長越來越短就是出於這個考慮。
以上供參考。