Diffraktionsbegrænsningen

Diffraktionsbegrænsningen er en grundlæggende grænse for opløsningen i optiske systemer, som stammer fra lysets bølgenatur og brugen af en endelig åbning. Når lys passerer gennem et objektiv eller en åbning, diffrakterer det og danner et Airy-mønster på billedfladen. To punktkilder, der ligger tættere end grænsen, vil derfor ofte optræde som ét punkt, og detaljer mindre end grænsen udviskes.

Abbes grænse beskriver den mindste afstand mellem to detaljer, der kan adskilles: d = λ/(2NA), hvor λ er bølgelængden i mediet og NA = n sin α er objektivets numeriske åbning. Rayleigh-kriteriet angiver, at minimumsafstand er cirka 0,61 λ/NA. I synligt lys er den latente lateralopløsning for en typisk olie-immersion-objektiv omkring 200 nm; axial opløsning er dårligere og afhænger af systemet og prøvens placering.

Fremtiden: der findes teknikker, som overskrider diffraktionsbegrænsningen i konventionel opløsning, eksempelvis STED, PALM/STORM og SIM, som anvender ikke-lineære processer, fotostyring eller struktureret belysning. Under normale forhold påvirkes opløsningen også af aberrationer, støj og detektionsegenskaber samt sampling (Nyquist-kriteriet).