分辨率是衡量光学系统成像质量的核心指标，直接决定了设备捕捉细节的能力。分辨率作为评价像质量指标比较直观，且易于定量测量，检测装置简单，仍是检测一般成像光学系统像质量的主要方法之一。

分辨率测试原理

分辨率的理论基础源于光的衍射效应。一个发光物点经过衍射受限系统成的像就是一个艾里斑，两个靠的很近的点，成的像就是两个艾里斑，二者重叠部分认为是两个艾里斑重叠部分的光强之和（非相干）。区分是一个光斑还是两个光斑重叠的条件就是重叠部分光强的对比度。这个对比度定义不一样就形成了不同的判据。

根据瑞利判据，当两个相邻点光源的衍射斑中心间距等于艾里斑的第一暗环半径时，人眼可分辨两者。此时的最小分辨角公式为：

其中，λ为光波长（白光取0.55μm），D为光学系统入瞳直径 。

对于望远物镜，分辨率通常以角分辨率（单位为角秒）表示；照相物镜则以像面线对数（lp/mm）衡量；显微物镜则直接以最小可分辨物点间距（μm）评价 。

分辨率测试工具

分辨率板是一种标准化的测试工具，通过黑白相间的线条图案模拟被测系统需分辨的最小细节。根据光学系统的类型和用途，分辨率板的设计形式多样，常见的有三种：

栅格状分辨率板（如WT1005-62型）：线条宽度按等比级数递减，每组包含四个方向的线条，便于多角度检测 。我国目前应用最广的就是这种分辨率图案。整套图案由粗到细，按公比2的（-1/12）次方的几何级数递减，并且按照顺序分布在A1~A7的七块分辨率板上。每块分辨率板由线宽递减的25个单元组成，每个单元由4个不同方向(水平，竖直，斜 45° 以及斜 135°)的线条组成。线条宽度最细，适合逐步测试极限分辨率 。

辐射式分辨率板：由72个扇形黑白条组成，空间频率连续变化，适合观察伪分辨现象 。

SH-01型分辨率板：含20组线条，每组由三个垂直方向的平行线构成，适用于中等焦距的照相物镜 。

测试光路

1、测试装置组成

核心设备：平行光管（提供无穷远目标）、分辨率板、待测光学系统（如望远物镜）、前置镜或测量显微镜（用于观察像面） 。

辅助设备：光源、聚光镜、毛玻璃（均匀照明）、转台（用于轴外点测试） 。

其中，1为测量显微镜；2为待测光学系统；3为平行光管；4分辨率板。

2、光路设计

以望远物镜为例，测试光路如上图所示：

光源通过聚光镜照亮分辨率板，平行光管将分辨率板成像于无穷远，望远物镜接收平行光并成像于焦平面，前置镜或显微镜观察焦平面上的分辨率图案，判断最小可分辨单元 。

详细测试工艺方案

步骤1：装置校准。将分辨率板置于平行光管焦平面，调整光源使照明均匀 。确保平行光管、待测物镜、前置镜共轴，消除装调误差 。步骤2：观察与记录。初始观察：通过前置镜直接观察分辨率板像，调整望远物镜焦距使像清晰居中 。逐步测试：从线条最粗的单元（如A1-1）向最细单元（如A7-25）观察，记录四个方向线条均能分辨的最高单元号 。轴外点测试：旋转望远物镜夹持器，调整观察显微镜位置以补偿像面倾斜，重复上述步骤 。步骤3：数据查询与计算。查表获取线宽：根据分辨率板号（如A3）和单元号（如13），查表得到对应线宽b（例如b=20μm） 。

计算角分辨率：

其中，fc为平行光管焦距（例如fc=1200mm），则：

理论值对比：根据望远物镜入瞳直径D，计算理论分辨率（α理论=140/D），评估实测值是否达标。

误差来源

像差影响：球差、彗差会降低分辨率，表现为线条边缘模糊或拖尾 。

环境因素：温度波动引起透镜形变，振动导致像面抖动，需在恒温实验室测试 。

人眼主观性：不同观察者判定“刚能分辨”存在差异，建议采用机器视觉+图像处理软件（如MTF分析）提高客观性 。