¿Cómo se define resolución?

¿Cómo se define resolución?

De manera diferente en diferentes contextos, e incluso de manera diferente por diferentes personas dentro del mismo contexto. Algunas definiciones son objetivas, expresadas como una ecuación o un procedimiento computacional, otras pueden ser más subjetivas.

Siempre podemos comenzar con el abuelo de todas las definiciones de resolución, que es el criterio de Rayleigh.

Dos discos aireados en varios espacios: ( arriba a la derecha) el doble de la distancia al primer mínimo, (centro) exactamente la distancia al primer mínimo (el criterio de Rayleigh) y ( abajo a la izquierda) la mitad de la distancia. Esta imagen utiliza una escala de color no lineal (específicamente, la raíz cuarta) para mostrar mejor los mínimos y máximos. (recortado y girado desde la fuente )

La imagen del medio no se ve tan resuelta como debería porque el autor eligió usar la cuarta raíz de brillo en lugar de una escala lineal, pero puedes ver una banda oscura entre las dos "estrellas" en el medio incluso en esta imagen. .

Estos patrones son lo que causa la difracción de una apertura circular, ya sea su pupila o un telescopio o la lente de su cámara. Sin embargo, no tiene en cuenta sus píxeles cuadrados , por lo que no ayuda.

¿Qué tamaño de píxel se considera lo suficientemente fino como para que el objeto se considere resuelto?

Diría que alguna forma de

La belleza está en el ojo del espectador

se puede utilizar aquí. Los astrónomos llevan las cosas al máximo. En términos generales, pueden medir el tamaño aparente de un objeto "resuelto" si tiene 6 píxeles de ancho, por ejemplo, siempre que todas las demás estrellas no tengan más de 4 píxeles de ancho, pero primero realizarán un análisis informático exhaustivo que incluya desenfoque óptico y simulaciones que cambian las posiciones de las fracciones de estrellas de un píxel en cada dirección primero para asegurarse de que el objeto sea definitivamente más grande que todas las estrellas sin resolver en el campo.

arriba: de la respuesta de @PeterIrwin a ¿ Alguna vez se ha utilizado el Hubble para tratar de obtener imágenes de un asteroide cercano a la Tierra?

¿Resuelto? ¿No?

Aquí hay otro caso en cuestión. Es de esta respuesta a ¿Qué tan grande tendría que ser un código QR en mi techo para que un satélite pueda escanearlo dada la resolución permitida de hoy? en Exploración Espacial SE.

Es el resultado de una simulación de un "código QR" de 6 metros de píxeles (no exactamente) en la superficie de la Tierra visto desde un telescopio de 9 cm de apertura en órbita a 575 kilómetros sobre la Tierra con los píxeles del sensor con una resolución en la Tierra de 3 metros. He usado una función Airy para simular la imagen, la misma que genera esos anillos concéntricos en la primera imagen aquí.

¿Resuelto? ¿No?

¿Quizás "apenas" o "casi" o "en su mayoría, excepto en algunas partes..."? Podemos reconocer que podría ser un código QR, pero desde nuestro ojo no podemos

Puedes ver que fui travieso y giré el eje del sensor de imagen 45° a propósito solo para hacerlo más interesante.

Si le dio la imagen correcta a un programa de computadora, probablemente podría recuperar los datos que estaban codificados en el "código QR" original la mayor parte del tiempo, pero podría ser mucho más difícil de entender para una persona.

Línea final

Realmente depende de usted, según su aplicación. Para los astrofotógrafos aficionados o laicos como yo, diría que si otras personas miran una imagen diminuta de unos pocos píxeles de la Luna y la reconocen como probablemente la Luna sin que se lo digan, entonces está resuelto. Entonces, ¿tal vez 10 píxeles de ancho? ¿Es la Luna? Si te dijera que lo es, ¿sería creíble? Si te preguntara qué era sin ninguna pista, ¿sería Luna tu primera suposición?

¿Resuelto? ¿No?

Ahora bien, si tuviéramos mil lunas y tuvieras que identificar cuál. entonces es posible que deba ir a quizás 16 píxeles de ancho.

De barcodeart.com/artwork/retratos/pixel_presiden :

¿Resuelto? ¿No?

león armon - 1973

En noviembre de 1973, un investigador de Bell Labs llamado Leon Harmon escribió un artículo para Scientific American titulado "El reconocimiento de rostros". Incluye varias ilustraciones de "retratos en bloque", sobre todo esta de Abraham Lincoln. Creó los retratos con una computadora prehistórica equipada con un "escáner de puntos voladores". Harmon usó estos retratos pixelados para probar la percepción humana y el reconocimiento automático de patrones. El artículo en realidad no tiene la palabra "píxel", pero ciertamente introdujo una nueva forma de ver.

Salvador Dalí - 1976

Unos años después del artículo de Harmon, Salvador Dalí completó este cuadro titulado "Gala contemplando el mar Mediterráneo, que a 30 metros se convierte en el retrato de Abraham Lincoln (Homenaje a Rothko)". Dali no solo se apropió del retrato de Lincoln de Harmon en la composición general, sino que Dali también reincorporó una versión más pequeña en escala de grises en un solo mosaico.

Un ejemplo de un solo objeto cuadrado no es suficiente para explicar la resolución en este contexto. La resolución se define en términos de poder resolver detalles en una imagen, y un solo objeto cuadrado no contiene tales detalles. En cambio, se define en términos de poder diferenciar características/objetos separados: si la resolución no es lo suficientemente alta, las características separadas se fusionan en una sola y no se puede saber si se trata de una sola característica o de varias características borrosas. . Sin embargo, usando tus palabras y tu proceso de pensamiento, estabas muy cerca de la verdadera definición. En lugar de un único objeto cuadrado, piense en dos objetos cuadrados colocados a cierta distancia uno del otro; y si se puede decir o no que hay dos objetos separados. Si disminuimos progresivamente la resolución de una imagen,

No se trata realmente de la relación entre el tamaño del objeto y el tamaño del píxel. El tamaño del objeto frente al tamaño del píxel se trata más bien de nuestra comodidad visual, donde los píxeles individuales son lo suficientemente pequeños como para que no nos demos cuenta de la cuadrícula de la pantalla. Sin embargo, incluso si hiciéramos una pantalla gigante de 10 m × 10 m píxeles, aún podríamos ver imágenes detalladas si la resolución fuera lo suficientemente alta. La pantalla sería, por ejemplo, un gigantesco milagro de la ingeniería de 8 km × 6,4 km que sería inútil si se viera desde la distancia en la que normalmente nos sentamos lejos de la pantalla de un ordenador o de un televisor, pero caminar unos pocos kilómetros hacia atrás permitiría nosotros lo vemos como un todo y así vemos la imagen detallada.

Mire esta tabla de resolución de TV de 1956. Ayuda a medir la resolución de la pantalla de TV. Está hecho de varias características de detalles finos, como líneas finas espaciadas en distancias cada vez más pequeñas.

^{Fuente: https://www.cctvcameraworld.com/cms/wp-content/uploads/2014/03/solution-chart.jpg .}