望远物镜光学系统的分辨率由口径、焦距和探测器共同影响，但不同参数在不同层面起主导作用。

一、理论分辨率

主要由口径决定（衍射极限），根据瑞利判据（Rayleigh Criterion），光学系统的理论角分辨率由口径（D）决定，公式为：

其中，λ为光波长。口径越大，可分辨的最小角距离越小。例如： 口径1米的望远镜对可见光（λ=550nm）的理论分辨率约为0.14角秒。哈勃望远镜（口径2.4米）理论分辨率约0.05角秒，而詹姆斯·韦伯望远镜（口径6.5米）可达0.02角秒。

口径决定衍射极限，是分辨率的物理基础。 实际地面望远镜受大气湍流限制（视宁度影响），分辨率可能低于理论值。例如，6米口径的BTA-6地面望远镜实际分辨率仅与1米望远镜相当。

二、焦距与空间分辨率

转换角分辨率到成像平面，焦距（f）将角分辨率转换为探测器上的线分辨率（单位：米/像素）：

焦距越长，同一角分辨率对应的线分辨率越高。例如，焦距12米的系统，若角分辨率0.1角秒，线分辨率约为5.8微米。但焦距不影响理论角分辨率，仅决定成像尺度，即影响第一节里面的理论分辨力分布在多少个像元上。像元尺寸固定的话，焦距越长，同样分辨力的望远镜的探测器上，同一个物体占的像元数就越多。但是焦距越长，相对孔径越小，光学系统收集到同一个物体的能量就越少，此时就需要探测器的信噪比很高，长时间积分。因此，焦距的长短也要受限于探测器。

三、探测器

实际分辨率的“天花板”探测器像元尺寸和采样率直接影响实际可达到的分辨率。像元尺寸限制：若探测器像元尺寸大于系统线分辨率，则无法分辨细节。例如，若线分辨率为5微米，而像元尺寸为10微米，则实际分辨率受限于探测器。奈奎斯特采样定理：为充分解析目标，像元尺寸需小于线分辨率的1/2。

这也就是我们光学设计的时候经常说的两个频率，一个就是奈奎斯特截止频率，一个就是光学截止频率。

探测器的奈奎斯特截止频率计算公式如下，其中p是像素尺寸，单位毫米：

光学截止频率计算公式如下，分母是波长和光学系统F数的乘积：

四、一言汇总

分辨率的理论极限由口径决定（衍射极限），但实际分辨率受制于大气湍流（地面系统）、光学像差、焦距匹配和探测器性能。