角分解能の求め方

概要

角分解能(Rayleigh基準、空間分解能とも呼ばれる)は、遠くにある二つの対象物を区別できる最小の角度です。例えば、2 m離れた場所で10 cm離れた2本のペンを見たとき、目やカメラがそれぞれを別々に認識できるかどうかが角分解能に相当します。対象が遠ざかると見かけ上の角度が小さくなり、分解能が足りなければ二本は重なって見えます。光学機器の性能評価に欠かせない指標です。

必要なもの

  • 対象とする波長(λ)
  • レンズの開口径(D)または対物レンズの直径
  • 計算機(電卓)

計算手順

  1. Rayleigh基準の式 sin A = 1.22 · (λ / D) を書き出す。ここで A は角分解能、λ は波長、D は開口径です。

  2. 使用する光の波長 λ を求める。例えば黄光の場合は約 577 nm。波長は λ = c / f(c は光速、f は周波数)で算出できる。

  3. 使用機器の開口径 D を確認する。望遠鏡や顕微鏡の取扱説明書、またはメーカーに問い合わせれば得られる。

  4. λ と D を同じ単位(例:メートル)に統一し、式に代入する。

  5. 式を A について解く。
    A = arcsin[1.22 · (λ / D)]

  6. 電卓で計算し、A を求める。単位はラジアンになるが、天文学では秒角(″)に換算することが多い。

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