¿Cuál es la explicación de un Layman del límite de difracción en la imagen?

Cuando está dibujando algo con un lápiz romo, no puede dibujar características más pequeñas que el tamaño del lápiz en sí. Si intenta dibujar algo más pequeño, las líneas utilizadas para dibujar partes de las características se superpondrán, manchando todo. Solo podrá decir que hay algo allí y no podrá identificar las características más pequeñas.

Esto es lo que sucede también con el límite de difracción en microscopía. La longitud de onda de la luz es aproximadamente del tamaño de su “lápiz” ahora. Algo más pequeño, y la imagen se mancha. Esta imagen de lo que sucede cuando las cosas se acercan más allá del límite de resolución angular en los telescopios lo ayudará a visualizar lo que está sucediendo:
Fuente: Wikimedia commons

Cuando las dos fuentes están demasiado cerca, se ven como una. Esto es lo que está en el corazón del límite de difracción.

Las técnicas de microscopía de súper resolución se pueden usar para evitar el límite de difracción al hacer varios tipos de cosas inteligentes.

PD : Definir al “laico” es complicado. Entonces, si he trivializado demasiado las cosas, comente y pueda intentar explicar más las cosas.

Desafortunadamente, el límite de difracción no es una limitación biológica o biofísica, es una limitación física. La luz solo puede enfocarse hacia abajo hasta ahora, limitada por el tamaño de apertura de la óptica y la longitud de onda de la luz. Sin embargo, no te desesperes. Puede ver más allá del límite de difracción de su ojo sin ayuda con bastante facilidad. Cuando usa una lupa, un microscopio, un telescopio o binoculares, está excediendo el límite de difracción de su ojo sin ayuda. Por lo tanto, no puede superar el límite de difracción, pero puede modificar el sistema de imagen general para que esté trabajando con un límite de difracción diferente que le permita ver más detalles de lo que permite su resolución nativa.

Si se pregunta sobre el límite de difracción para una cámara con un sensor compacto … Entonces, es el límite práctico para obtener una imagen sin difracción problemática, que debe tener una apertura más abierta que f / 8, lo que significa f / 1 a 5.6 con un compacto Sensor de cámara de 12mp (no es un pequeño sensor de teléfono inteligente) o f / 1 a 8 con un sensor de cámara compacto de 10mp.

Si tiene una abertura más pequeña (número F más alto), la luz simplemente se superpondrá o se desbordará a los siguientes píxeles y en realidad reducirá la nitidez resultante a aproximadamente la mitad … Por lo tanto, una cámara de 14mp con apertura f8 le dará solo fotos de 7mp de nitidez (!) Incluso si la nitidez en f4 debe ser perfecta, con ópticas finas.

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