En termes d'angle

• Le critère de Schuster stipule que deux pics sont séparables pour une configuration où leurs lobes centraux ne se recouvrent pas^[8]. Le critère de Shuster est plus contraignant que celui de Rayleigh et deux points doivent donc être espacés d'un angle supérieur à ${\displaystyle \Delta \theta \simeq 2{,}44\,\lambda /D}$.
• Le critère de Rayleigh stipule que deux pics sont séparables pour une configuration où la première annulation du disque correspond au maximum du second^[9]. Deux points doivent donc être espacés d'un angle supérieur à ${\displaystyle \Delta \theta \simeq 1{,}22\,\lambda /D}$.

• Le critère de Sparrow stipule que deux pics sont séparables si la dérivée seconde de l'éclairement s'annule^[10] (point d'inflexion), autrement dit si la forme de la somme des deux pics ressemble encore à une selle de cheval. Ce critère, utilisé en astronomie, pondère par 0,84 le résultat obtenu avec le critère de Rayleigh^[11] : ${\displaystyle \Delta \theta \simeq 1{,}02\,\lambda /D}$.

• 
  a. Critère de Schuster.
• 
  b. Critère de Rayleigh.
• 
  c. Critère de Sparrow.
• 
  d. Les deux taches ne sont pas discernables.

Seul le critère de Rayleigh sera retenu dans le reste de l'article.

En termes de distance

Dès lors que l'on s'intéresse à une image formée sur un écran ou une surface photosensible, on préfère donner la résolution comme la distance ${\displaystyle \Delta r}$ entre deux points qui pourront être discernés :

${\displaystyle \Delta r=L\,\tan(\Delta \theta )\simeq 1{,}22{\frac {\lambda }{D}}L}$, où ${\displaystyle L}$ est la distance qui sépare la pupille circulaire et la surface cible.

En ce qui concerne les objectifs photographiques, si la surface photosensible se situe dans le plan focal (mise au point à l'infini) à une distance ${\displaystyle f}$ du diaphragme, la résolution d'un objectif parfait seulement limité par la diffraction ne dépend que du nombre d'ouverture ${\displaystyle N}$. La distance minimale qui doit séparer deux points est donnée par :

${\displaystyle \Delta r\simeq 1{,}22{\frac {\lambda }{D}}f\simeq 1{,}22\,\lambda \,N}$.

En termes de fréquence spatiale

Enfin, si on parle plutôt d'alternance de lignes successives noires et blanches, la distance ${\displaystyle \Delta r}$ est la distance entre deux lignes noires, soit une paire de lignes. Le pouvoir de résolution du fait de la diffraction s'exprime en termes de fréquence spatiale maximale (généralement exprimée en cycles par millimètre ou paires de lignes par millimètre) :

${\displaystyle f_{S}={\frac {1}{\Delta r}}={\frac {1}{1{,}22\,\lambda \,N}}}$.

Cette limite, fixée par le critère de Rayleigh, apparaît sur les courbes de fonctions de transfert de modulation (FTM) pour un contraste à environ 9 %.

Pellicule photographique

Le pouvoir de résolution d'un négatif photographique est limité par la finesse des grains de l'émulsion : il est de l'ordre de 50 à 100 paires de lignes par millimètre^[16],[14].

Capteur électronique

Pour un capteur photographique, la résolution est limitée par la définition du capteur. Selon le théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon, pour un capteur 24 × 36 mm de 3 840 × 5 760 pixels^[17], la résolution est de 80 pl/mm ; il faudrait pondérer cette valeur à la baisse par un facteur de Kell (en) prenant en compte l'ouverture des pixels (le fait qu'ils ne soient pas ponctuels). De plus, les capteurs sont souvent précédés d'un filtre passe bas (filtre antialiasing ou anticrénelage) qui permet la formation d'une image légèrement floue afin d'éviter le moiré mais qui diminue la résolution. Cependant, bien souvent, l'objectif est le facteur limitant.

Objectifs photographiques

Dans le cas des petites ouvertures, le pouvoir de résolution est limité par le phénomène de la diffraction comme présenté au paragraphe précédent. Les résultats des calculs rassemblés dans le tableau ci-dessous sont indépendants du format utilisé : il en découle le fait que les petits capteurs sont plus affectés que les gros par la diffraction. La tache d'Airy est bien plus grosse qu'un pixel pour les petits capteurs dès les ouvertures moyennes.

Nombre d'ouverture	f /2,8	f /4	f /5,6	f /8	f /11	f /16	f /22
Diamètre de la tache d'Airy (μm)	3,8	5,4	7,6	11	15	21	30
Distance minimale entre deux points (μm) ${\displaystyle \Delta r}$	1,9	2,7	3,8	5,4	7,6	11	15
Fréquence spatiale (pl/mm) ${\displaystyle f_{S}}$	530	370	260	190	130	93	66
Les calculs ci-dessus sont effectués, comme précédemment, avec le critère de Rayleigh et pour une longueur d'onde de 550 nm.

Pour les grandes ouvertures, la diffraction devient négligeable : l'image est principalement perturbée par les diverses aberrations. Les objectifs présentent généralement un pouvoir de résolution optimum pour les ouvertures moyennes.