critère de Sparrow

Le critère de Sparrow définit une limite de résolution dans les systèmes optiques en mesurant le moment où le profil d'intensité entre deux sources ponctuelles de luminosité égale passe d'un maximum central à un minimum au milieu. Contrairement au critère de Rayleigh, qui utilise le premier minimum de diffraction comme référence, la mesure de Sparrow se concentre sur le point d'inflexion où la pente de la courbe d'intensité combinée devient nulle. Cela se produit lorsque les deux fonctions d'étalement du point (PSF) se chevauchent de telle sorte que leur dérivée au point central est égale à zéro.

En termes pratiques, la résolution de Sparrow est plus fine que la résolution de Rayleigh d'environ 5 à 10 pour cent, selon le système optique. Là où Rayleigh place la limite de résolution à un point où la plupart des observateurs peuvent juste détecter une baisse entre deux sources, Sparrow identifie le seuil avant qu'aucune baisse n'apparaisse du tout. Cela en fait une métrique utile pour les applications où la détection visuelle ou instrumentale de la séparation importe plus que la théorie stricte de la diffraction.

Application et mesure

Les astronomes, les spécialistes de la microscopie et les ingénieurs en imagerie utilisent le critère de Sparrow pour évaluer les performances des télescopes, des objectifs de microscope et des capteurs d'imagerie. Il est particulièrement précieux dans les systèmes d'optique adaptative et la détection de front d'onde, où les performances proches de la limite de diffraction doivent être vérifiées expérimentalement plutôt que supposées. Le critère exige la mesure ou le calcul de la dérivée seconde de l'intensité à travers le plan focal, ce qui le rend plus complexe en termes de calcul que l'analyse de Rayleigh, mais plus directement lié à la perception humaine du contraste.

Le critère porte le nom de Paul A. Sparrow, qui l'a formulé dans les années 1950 comme alternative au critère de Rayleigh. Il occupe un juste milieu dans les métriques de résolution : plus strict que la limite de diffraction d'Abbe, mais moins sévère que la norme de Rayleigh. En spectroscopie, en interférométrie et en lithographie, où une précision sub-longueur d'onde est exigée, la définition de Sparrow s'aligne souvent mieux avec les limites de performance réelles qu'avec les maxima de diffraction théoriques.