poder de resolución

La resolvancia es la capacidad cuantificada de un sistema óptico para separar dos objetos o características muy próximos como distintos, en lugar de difuminados. Es una medida del poder de resolución expresada numéricamente, típicamente en pares de líneas por milímetro (lp/mm) para lentes fotográficos, o en microrradianes para telescopios y microscopios. Un lente con alta resolvancia puede distinguir detalles más finos; uno con baja resolvancia difumina los puntos cercanos en una sola mancha.

El concepto se basa en el criterio de Rayleigh, que establece que dos fuentes puntuales apenas se resuelven cuando el máximo central de un patrón de difracción cae sobre el primer mínimo del otro. Para una apertura circular, este ángulo de separación mínimo depende de la longitud de onda y del diámetro de la apertura. Longitudes de onda más largas y aperturas más pequeñas reducen la resolvancia; longitudes de onda más cortas y aperturas más grandes la mejoran. Un objetivo de microscopio con una apertura numérica de 0.9 puede resolver puntos separados aproximadamente 250 nanómetros bajo luz visible, mientras que una versión con apertura numérica de 1.4 reduce eso a menos de 200 nanómetros.

Límites prácticos de la resolvancia medida

Las cifras de resolvancia declaradas por los fabricantes describen el rendimiento teórico en condiciones ideales: colimación perfecta, sin aberraciones, sin vibraciones, contraste óptimo. La resolvancia en el mundo real es casi siempre menor. La aberración esférica, la coma y el astigmatismo degradan el contraste en frecuencias espaciales finas. La difracción a través de un diafragma limita la resolvancia independientemente de la calidad del lente. La turbulencia atmosférica en los telescopios, la deriva térmica en las etapas de microscopía y el ruido del sensor en las cámaras reducen la resolvancia que realmente importa en el banco de pruebas.

La resolvancia es distinta de la magnificación. Un lente de baja magnificación puede tener buena resolvancia; una imagen altamente magnificada de un lente deficiente simplemente muestra el desenfoque más grande. Esta distinción es importante en microscopía, donde los usuarios a veces magnifican en exceso en un intento de ver detalles que el lente objetivo no puede resolver. Del mismo modo, un ocular telescópico puede magnificar una imagen tenue y de bajo contraste limitada por Rayleigh sin mejorar la resolvancia angular del espejo primario o del objetivo.

El término se utiliza más formalmente en metrología óptica, microscopía e imágenes espaciales, donde las especificaciones de resolvancia impulsan las decisiones de compra y el diseño del sistema. En fotografía y cinematografía, conceptos similares aparecen bajo términos como nitidez, acutancia o función de transferencia de modulación (MTF), que miden la respuesta de contraste a través de frecuencias espaciales en lugar del límite de separación binaria de Rayleigh.