Rumsupplösning

Rumsupplösning, ofta kallad spatial upplösning, är ett mått på en bilds eller avbildningssystems förmåga att särskilja detaljer i rummet. Det beskriver hur små separata punkter eller detaljer som ligger nära varandra kan uppfattas som skilda. Begreppet är centralt inom optik, bildbehandling, mikroskopi och medicinsk avbildning.

Den teoretiska grunden för rumsupplösning innefattar diffraction och sampling. Inom optik används ofta Abbe-dimensionen d = λ/(2NA) som en grov gräns för den minsta avstånd mellan två punkter som kan separeras, där λ är våglängden och NA är objektivets numeriska apertur. Praktiska upplevelser av upplösning påverkas också av bildsensorers pixelstorlek och av systemets kontinuitet, vilket bland annat styrs av konvergens, aberrationer och brus. Vid digital bildbehandling följs ofta Nyquist-principen, vilket innebär att pixelnedsättning bör vara tillräcklig för att återge detaljer vid eller över det dubbla av den önskade upplösningen.

Faktorer som påverkar rumsupplösningen inkluderar våglängden hos den använda strålningen, optikens kvalitet, prestanda hos avbildningsdetektorer och provets egenskaper (typ av material, spridning och refraktivitet). Olika tekniker har varierande praktisk upplösning: optisk mikroskopi uppnår vanligtvis sub-mikron till några hundra nanometer i lateral upplösning, medan axial upplösning ofta är sämre. Elektronmikroskopi och mikrotomografer kan nå mikrometer- till nanometerskala, medan medicinska bildmodaliteter som MRI och CT har upplösningar i millimeter- till tiominutersområdet för klinisk användning.

Rumsupplösning används för att bedöma och jämföra avbildningssystem, planera experiment och analysera texturer och strukturer i data. Den står i kontrast till tidsupplösning, som beskriver hur snabbt data kan samlas in.