résoudre

Résoudre, c'est séparer et afficher deux objets adjacents ou superposés comme distincts dans une image optique. Un microscope résout les cellules; un télescope résout les étoiles binaires; un appareil photo résout les petits caractères. Sans résolution, les détails proches se fondent en une seule tache. Avec elle, ils apparaissent comme des entités distinctes. Il ne s'agit pas d'agrandissement, qui agrandit tout également. La résolution est la capacité de distinguer les choses.

La limite de résolution est fixée par la longueur d'onde de la lumière utilisée et l'ouverture du système optique. Le critère de Rayleigh, une mesure standard, stipule que deux sources ponctuelles sont juste résolues lorsque le maximum central d'un motif de diffraction tombe sur le premier minimum de l'autre. Pour la lumière visible (environ 400 à 700 nanomètres) et un objectif de microscope typique, la limite pratique se situe autour de 0,2 micromètre. Des longueurs d'onde plus courtes, comme l'ultraviolet ou les rayons X, permettent une résolution plus fine. Des ouvertures plus grandes l'améliorent également, c'est pourquoi les télescopes astronomiques ont des miroirs massifs.

Variantes et mesure

En microscopie, l'ouverture numérique (AN) combine la qualité de l'objectif et la distance de travail pour définir le pouvoir de résolution. Un objectif à immersion dans l'huile à haute AN pourrait atteindre 0,1 micromètre; un objectif de faible puissance ne le peut pas. Dans les capteurs d'imagerie, la résolution est souvent exprimée en mégapixels ou en lignes par millimètre, mais le nombre de pixels seul ne garantit pas une véritable résolution optique; un mauvais objectif gaspille les pixels. Les microscopes électroniques résolvent à l'échelle nanométrique et en dessous parce que les électrons ont des longueurs d'onde de De Broglie beaucoup plus courtes que les photons visibles.

En spectroscopie, le pouvoir de résolution signifie la capacité de distinguer des longueurs d'onde ou des fréquences très proches. Un spectrographe avec une haute résolution spectrale peut séparer des raies d'émission étroites qu'un instrument grossier fusionnerait. Le même principe s'applique: seule une séparation suffisamment fine produit des signaux distincts.

Les utilisateurs confondent souvent la résolution avec la clarté, la mise au point ou le rapport signal/bruit. Une image nette et mise au point peut toujours ne pas réussir à résoudre une structure fine si le système optique manque d'ouverture ou de longueur d'onde suffisante. Inversement, une image bien résolue peut apparaître granuleuse ou bruyante si la sensibilité est faible. En pratique, la résolution limite ce que vous pouvez voir; d'autres facteurs déterminent si vous le voyez bien.