Могут ли телескопы выйти за дифракционный предел, имея более совершенный датчик изображения?

Question

Я читал вики-статью об угловом разрешении , но мне трудно понять роль датчиков изображения в телескопах. Могут ли более совершенные датчики изображения помочь выйти за пределы точки дифракции? Если нет, как найти самый большой размер пикселя датчика изображения, который не помешает телескопу работать на уровне дифракции?

Answer 1

Наилучшее возможное разрешение *, которое может быть достигнуто, определяется критерием Рэлея. $$\theta = 1.22 \frac{\lambda}{D} \text{,}$$ где $\theta$ - угловое разрешение, $\lambda$ длина волны используемого света и $D$диаметр собирающей линзы. На фотоприемнике изображение функции рассеяния точки будет иметь диаметр$$d = \frac{\lambda}{2 \, \text{NA}}$$ с участием $\text{NA}$является числовой апертурой светового конуса , поражающего детектор. Если аберраций нет, функция рассеяния точки для круглой апертуры выглядит следующим образом:

размер пикселя детектора должен быть меньше, чем центральное пятно, иначе вы потеряете разрешение.

Представьте себе пиксели, которые в 5 раз больше, чем функция распределения точек. Вы бы увидели 1 пиксель с некоторой интенсивностью на нем, но вы не можете сказать, куда он попадает.

Очень маленькие пиксели не помогают улучшить разрешение. Представьте себе два точечных объекта, каждый из которых приводит к функции распределения точек на детекторе:

минимальное расстояние, на котором вы можете различить их, не зависит от того, сколько пикселей вы используете. Для получения дополнительной информации см. Может ли Леголас так далеко видеть? и ответы там.

_{* Отложив в сторону уловки сверхвысокого разрешения, которые обычно имеют ограничения или требования.}