A diffrakció klasszikus elmélete szerint egy távoli forrásból származó fénysugár, amely egy kerek okulárba esik, világos és sötét koncentrikus sávokból álló képet alkot egy fényes központi pont körül - ez az úgynevezett diffrakciós minta. Az optika törvényei azt mondják, hogy a valódi fényforrás homályos lesz az észlelésünkben, és ez az elmosódás minden optikai eszközben megfigyelhető. Ha két közeli fényforrást figyelünk meg, akkor azok homályos képei egymásra helyezkednek. Rayleigh az imént mutatta meg [1] , hogy ha az egyik fényforrás diffrakciós mintájának központi fényfoltját eltávolítjuk egy másik fényforrás központi fényfoltjától olyan távolságra, amely nem kisebb, mint az első sötét diffrakciós perem sugara, akkor elkezdjük két fényforrást külön érzékelni: ezt a távolságot az optikai műszer lineáris felbontásának nevezzük. Ha két fényforrás d távolságra van egymástól, a távolság tőlünk D, a fény hullámhossza λ, és a szemlencse átmérője A, akkor a Rayleigh-kritérium szerint az optikai feltétel feltétele. Az okulárban lévő két forrás felbontása a következő lesz:
d/D > 1,22λ/AMás szóval, ha a pontszerű fényforrásokat legalább d távolság választja el egymástól, a D távolságban lévő megfigyelő egy A átmérőjű okulárban különállóként tudja megkülönböztetni őket, ellenkező esetben összeolvadnak. A d/D arány két fényforrás iránya közötti szögmérték radiánban (szorozzuk meg 57,3-mal a fokokká konvertáláshoz). A Rayleigh-kritérium tehát minden optikai műszer szögfelbontását korlátozza, legyen az teleszkóp , kamera vagy emberi szem . (Az 1,22-es tényező matematikailag meghatározott, és megköveteli, hogy a szemlencse méretét és a fény hullámhosszát azonos mértékegységekben mérjék.)
A Rayleigh-kritérium szerint az emberi szem optikai felbontása 25 ívmásodperc, ami kevesebb, mint egy század fok! De ez ideális. A gyakorlatban még a legélesebben látó emberek is képesek megkülönböztetni a 3-5 ívperces - vagyis egy nagyságrenddel rosszabb - felbontású fényforrásokat. És ezért a retina a hibás - szerkezete nem biztosítja a lencse képességeinek teljes kihasználását . Tehát, visszatérve az eredeti példához, ideális esetben két fényszóró egy egyenes autópályán két külön fényforrásnak tekinthető körülbelül 10 km távolságból. A gyakorlatban az emberi szem csak körülbelül 1 km távolságból kezdi megkülönböztetni őket. Egy igazi sofőr nagy valószínűséggel egyszerűen elvakul, és megpróbál az útra koncentrálni, aminek következtében két szembejövő fényszóró fényét külön-külön, még rövidebb távolságból érzékeli.