摘要： 清晰、銳利、分辨率，當你聽到這些專業術語時，你理解它們的意思嗎？你知道分辨率是如何測量的嗎？你知道銳度和清晰度的區別嗎？你知道哪些是主觀、哪些是客觀的嗎？這三個概念，或許連許多資深...

清晰、銳利、分辨率，當你聽到這些專業術語時，你理解它們的意思嗎？

你知道分辨率是如何測量的嗎？

你知道銳度和清晰度的區別嗎？

你知道哪些是主觀、哪些是客觀的嗎？

這三個概念，或許連許多資深攝影愛好者都會「傻傻分不清」。

那么，它們到底應該如何區分呢？今天，影像君將為大家深入剖析這三個概念，讓大家不僅知其然，也知其「所以然」。

我們的話題先從分辨率說起。

一、 分辨率

1.1 概念和定義

分辨率（resolution），又稱「分辨度」或「解像度」（從日語直譯而來）。廣義上的分辨率包括很多，如像素分辨率、溫度分辨率、瞬時分辨率等，而本文主要討論的是空間分辨率（spatical resolution）。它描述的是光學設備或影像系統辨別、解析物體細節的能力。系統捕捉的細節越多、越豐富，相應的分辨率或解像力（resolving power）也就越高。

分辨率通常使用每毫米的線對（line-pairs）數量來描述，單位是lp/mm。所謂「線對」，是指一系列互相交錯的黑白線條（如圖1-1所示）。單位長度擁有的線對又稱為「空間頻率」（spatial frequency），線對越多，頻率越高。

圖1-1

那么，如何判斷解析是否成功呢？

假設物面（Object plane）上的兩個像素點相距很近但彼此獨立，投射至傳感器上時兩個像素的線對出現重疊現象，與實際情況有偏差，則稱之為解析失敗，如圖1-2中的（a）所示；反之，若在像面（Image plane）上能正確反映線對的物理位置，則稱之為解析成功，如圖1-2中的（b）所示：

圖1-2，Photo via edmundoptics.

以圖1-1為例。原本線條黑白之間的邊界是非常清晰的，經過透鏡成像后，放大觀測到的線條邊緣開始變得有些模糊，于是我們大致可以認為這片透鏡的分辨率較低。如圖1-3所示：

圖1-3，Photo via edmundoptics.

分辨率是衡量影像畫質的一個重要維度。那么，有沒有一些科學的標準可以更好地量化和測量光學器件的分辨率呢？

答案是有。

1.2 分辨率的測量

說到分辨率的測量，有些人可能會說：

這還不簡單嗎？看誰的像素高就行了。

其實不是的。圖片的有效像素只是部分代表了傳感器的分辨率，而成像是系統各組件共同協作的結果，其它元件（如鏡頭、增距鏡、濾鏡等）的分辨率同樣會影響系統的整體表現。大幅增加傳感器的像素，雖然可以提升空間分辨能力，但同時也會增加系統其余部件的性能瓶頸。因此，不能簡單地以「像素數量」去衡量系統的空間分辨率，更況且，同一張圖像的中心區域和邊緣區域，兩者的分辨率也會有差異。

分辨率的測量標準和方法有很多，比如，曾經流行的美國空軍USAF-1951分辨率測試條形靶（bar target）便是其中一種，如圖1-4所示：

圖1-4，USAF 1951.

假設要測試一顆鏡頭的分辨率[1]：