
【化】 angular resolution
corner; angle; cape; contend; horn; wrestle; role
【醫】 angle; anguli; angulus; Broca's angle; cornu; cornua; gonio-; horn
【計】 resolution ratio
【化】 sharpness of separation
角分辨率(Angular Resolution)是光學成像系統中的關鍵性能指标,指儀器能夠分辨兩個相鄰點光源的最小角度差,通常以弧度或角秒為單位。該概念在漢英詞典中對應為“角分辨能力”或“angular resolution”,強調設備對空間細節的捕捉極限。
從技術定義看,角分辨率遵循瑞利判據公式: $$ theta = 1.22 frac{lambda}{D} $$ 其中$theta$為最小分辨角,$lambda$為波長,$D$為孔徑直徑。該公式由英國物理學家瑞利提出,揭示了波長與孔徑尺寸對分辨率的制約關系(來源:中國光學工程學會術語标準)。
在工程應用中,角分辨率直接影響天文望遠鏡觀測星體、顯微鏡觀察細胞結構的清晰度。例如哈勃太空望遠鏡的角分辨率可達0.1角秒,相當于識别480公裡外的一對汽車前燈(來源:NASA技術報告庫)。近年研究表明,自適應光學技術可将地面望遠鏡分辨率提升至衍射極限的10倍(來源:《自然·光子學》期刊2023年綜述)。
需要說明的是,國際标準化組織ISO 9334将角分辨率納入光學系統基礎參量檢測體系,要求測量時需控制環境振動與溫度波動(來源:ISO國際标準文件)。
角分辨率是衡量成像系統或設備分辨相鄰目标能力的核心指标,具體可分為以下方面:
角分辨率指系統能區分兩個相鄰目标的最小角度差值,通常用弧度或角度單位表示。例如,人眼的平均角分辨率約為1角分(1/60度),而高精度望遠鏡的角分辨率可達微弧度級。
光學成像系統(如望遠鏡、顯微鏡)
由瑞利判據決定,公式為:
$$
theta = 1.22frac{lambda}{D}
$$
其中λ為波長,D為孔徑直徑。例如哈勃望遠鏡的角分辨率達0.1角秒(約5×10⁻⁷弧度)。
雷達系統
相位法測角中,分辨率取決于天線陣列間距與波長關系,公式推導顯示:
$$
Deltatheta_{min} = frac{lambda}{Ndcostheta}
$$
(N為陣元數,d為陣元間距,θ為入射角)
顯示設備
采用PPD(Pixels Per Degree)指标,如VR頭顯的PPD達到30+時接近人眼極限。對比傳統屏幕的PPI(每英寸像素數),PPD更符合近眼顯示特性。
需要區分角分辨率與普通屏幕分辨率(如1920×1080像素)的區别:前者是角度維度分辨能力,後者是平面像素密度。實際應用中,無人機光電吊艙可能同時要求0.05 mrad的角分辨率和4K視頻輸出分辨率。
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