DLA и дифракционный предел
Теория
У нас есть оптическая система, называемая объектив. В ней наличествует диафрагма, при прохождении которой в объективе возникает дифракция световых волн.

Зеленой линией помечено распределение интенсивности света.
Дифракционный предел был открыт 1873 году Эрнстом Аббе. Дифракционный предел — минимально возможный размер светового пятна, которое можно получить, фокусируя электромагнитное излучение (свет) заданной длины волны в среде с показателем преломления n:
В нашем случае мы получаем на матрице камеры так называемый диск Эйри.

диск Эйри, Airy disc
Размер диска и в частности его радиус, который нам понадобится для вычислений, принято мерить по первому световому кольцу, на которое приходится около 80% интенсивности света.

λ — длина волны света. Если у нас белый свет, то все длины волн будут создавать диски разного размера, ухудшая ситуацию (видимый свет от 400 nm синий до 700 nm красный). Сильнее страдает красный свет.
D — диаметр диафрагмы
F — фокусное расстояние
Это явление накладывает на нас два ограничения.
1. Каждая точка объекта съемки на матрице камеры создаёт такой рисунок. Если два диска Эйри будут расположены слишком близко друг к другу, то 2 точки будут восприниматься, как одна.

По формуле видно, что при увеличении значения диафрагмы, растёт радиус диска Эйри.
И происходит сливание дисков Эйри в один объект. Т.е. точка перестает быть точкой на изображении. Это явление дифракции, которое и снижает разрешение объектива при достижении определенной диафрагмы. Оно называется DLA (Diffraction Limited Aperture).
Оно существует для каждого оптического прибора, но если результат мы проецируем на некий носитель (пленку или матрицу или глаз), то накладывается еще одно ограничение.
Критерий Релея: предел при котором два диска считаются еще разделимы визуально — радиус диска Эйри. Если расстояние между их центрами меньше радиуса, то разрешение объектива падает.

И в принципе это явление не имеет отношения к матрице камеры. Совсем не имеет, пока мы не начали разделять получившуюся картинку на цифровые пиксели.
И вот если мы начали оцифровывать сигнал с помощью пикселей, то получаем такие правила.
Если пиксель больше диска Эйри, то значит сенсор не способен использовать всё разрешение, которое предоставляет ему объектив и считается, что система ограничена разрешением.
Если пиксель меньше диска Эйри, то дополнительного разрешения мы не получаем, а вот система становится ограниченной явлением дифракции, которая возникает в объективе.
Размер диска Эйри существенно уменьшается при открытии диафрагмы, но там вступают в силу ХА (хроматические аберрации), которые тоже существенно снижают разрешение объектива.
Пример
Для примера возьмем камеру Canon 5D mark II.
При длине волны 555nm (жёлто-зеленый свет к которому глаз наиболее чувствителен и который лучше всего воспринимает камера) и диафрагме F11 диаметр диска Эйри составит 14.8 микрон.
При этом размер пикселя у Canon 5D mark II составляет 36мм / 5616пикс * 1000 = 6.4 микрона
Но! Для того, чтобы различить хоть какие-то детали нам нужен не один пиксель, а, как минимум, два пикселя.
Скажем, для того, чтобы увидеть черную полоску, нам нужна одна черная и одна белая.
Один пиксель показывает черный цвет, другой белый — мы можем установить, что видим переход с черного на белый.
Это называется частотой Найквиста.
Частота Найквиста — в цифровой обработке сигналов частота, равная половине частоты дискретизации. Названа в честь Гарри Найквиста. Из теоремы Котельникова следует, что при дискретизации аналогового сигнала потерь информации не будет только в том случае, если спектр (спектральная плотность) сигнала равна или ниже частоты Найквиста. В противном случае при восстановлении аналогового сигнала будет иметь место наложение спектральных «хвостов» (подмена частот, маскировка частот), и форма восстановленного сигнала будет искажена. Если спектр сигнала не имеет составляющих выше частоты Найквиста, то он может быть (теоретически) продискретизирован и затем восстановлен без искажений. Фактически «оцифровка» сигнала (превращение аналогового сигнала в цифровой) сопряжена с квантованием отсчётов — каждый отсчёт записывается в виде цифрового кода конечной разрядности, в результате чего к отсчетам добавляются ошибки квантования (округления), при определенных условиях рассматриваемые как «шум квантования».
Реальные сигналы конечной длительности всегда имеют бесконечно широкий спектр, более или менее быстро убывающий с ростом частоты. Поэтому дискретизация сигналов всегда приводит к потерям информации (искажению формы сигнала при дискретизации—восстановлении), как бы ни была высока частота дискретизации. При выбранной частоте дискретизации искажение можно уменьшить, если обеспечить подавление спектральных составляющих аналогового сигнала (до дискретизации), лежащих выше частоты Найквиста, для чего требуется фильтр очень высокого порядка, чтобы избежать наложения «хвостов».
© Википедия
Замечу к цитате, что фильтр слишком высоких частот в фотокамерах это фильтр антиалиасинга. Без него мы получали бы муар на снимках с повторяющейся текстурой (например, ткань).
В идеале это (2px на одну линию) так, но в основном для ЧБ сенсора без АА (антиалиасинг) фильтра. Такой сенсор, например, у Leica M-Monochrom.
У цветного сенсора разрешение будет ниже.
Т.е. реальное разрешение сенсора Canon 5D mark II — 12.8 микрон (2 пикселя).
Диаметр диска Эйри на F8 — 10.7 микрон
Диаметр диска Эйри на F11 — 14.8 микрон
Значит, для того, чтобы система камера Canon 5D mark II + объектив была ограничена разрешением сенсора камеры, нужно снимать на диафрагме более открытой, нежели F11 (F8->F1.2).
Теоретически — F8,F11 оптимальные диафрагмы для камер Canon 5D mark II, при которых разрешение сенсора не ограничено дифракцией, а разрешение объектива не ограничено сенсором камеры.
Камера Canon 60D (сенсор APS-C), объектив Canon 100/2.8L
Сделать с этим ничего нельзя тк это закон природы Дифракция и зависит он только от диаметра дырки-диафрагмы и длины волны света. Можете попробовать снимать в ультрафиолете (шутка :) )
Для чего я тут всё расписывал и вас утомлял теорией?
Сколько бы пикселей не было на матрице — разрешение будет падать, начиная с F (относительное отверстие) = DLA. Для обычного режима съемки относительное отверстие равно «значению диафрагмы камеры». Для макросъемки это не так, смотрите данные к своему объективу (относительное отверстие объектива указывается для режима фокусировки на бесконечность). Например, для макрообъектива Nikon 105mm f/2.8G IF-ED AF-S VR Micro-Nikkor показывается реальное относительное отверстие в режиме макросъемки — F4.8 вместо 2.8, заявленных на оправе объектива. Для Canon EF 100/2.8L IS USM реальное относительное отверстие на камере не показывается (остается якобы 2.8), но реально оно составляет 5.6. При закрытии диафрагмы +1, +2, +3 ступени добавляйте к этому значению, которое дано для масштаба 1:1, чтобы не перейти грань (DLA) при которой начнётся сильная потеря детализации.
На данный момент нельзя добавлять мегапиксели без потери попиксельной резкости на закрытых диафрагмах, ухудшения соотношения сигнал/шум (SNR) и уменьшения динамического диапазона (ДД).
Расчётный дифракционный предел (DLA)
Таблица дифракционного предела
DLA — Дифракционно ограниченная диафрагма (Difraction Limited Aperture)
Расчётная DLA — значение диафрагмы, получаемое по формуле
Фактическая DLA — значение диафрагмы, получаемое в результате тестов (в частности программой Reikan Focal)
Если вашей камеры нет в таблице — посчитайте её плотность пикселей, найдите ближайшее к нему значение другой камеры и посмотрите DLA.
Mpix (35mm) — сколько мегапикселей было бы на сенсоре с такой плотностью пикселей, если бы его увеличили до размера сенсора 35×24мм.
q, pix/mm — плотность пикселей на матрице
Res, lp/mm — разрешение матрицы при допущении, что она линия это одна черная и одна белая линия (идеальный случай). Вменяемого ответа как считать разрешение матрицы в lp/mm нет. Кто-то считает, что только из 3-х пикселей можно различить переход черный/белый.
| Наименование камеры | Sens | Tech | Размер сенсора, мм | Res, Mpix | Разрешение, пикс | Размер сенселя, мкм | Q, pix/mm | Res матрицы, lp/mm | Расчётная DLA | фактическая DLA | Mpix (35mm) |
| Canon 1D X | Canon | CMOS | 36 x 24 | 18 | 5184 x 3456 | 6,9 | 144 | 72 | 11,1 | | 18 |
| Canon EOS 1Ds Mark III | Canon | CMOS | 36 x 24 | 21 | 5616 x 3744 | 6,9 | 156 | 78 | 10,3 | | 21 |
| Canon EOS 1Ds Mark II | Canon | CMOS | 36 x 24 | 16 | 4992 x 3328 | 7,2 | | | 11.8 | | |
| Canon EOS 1Ds | Canon | CMOS | 35,8 x 23,8 | 11 | 4064 x 2704 | 8,8 | | | 14,2 | | 11,1 |
| Canon EOS 1D Mark IV | Canon | CMOS | 27,9 x 18,6 | 16 | 4896 x 3264 | 5,7 | 175 | 87 | 7,4 | | 26,6 |
| Canon EOS 1D Mark III | Canon | CMOS | 28,1 x 18,7 | 10 | 3888 x 2592 | 7,2 | 138 | 69 | 9,3 | | |
| Canon EOS 1D Mark II N, Canon EOS 1D Mark II | Canon | CMOS | 28,7 x 19,1 | 8 | 3520 x 2336 | 8,2 | 122 | 61 | 10,4 | | |
| Canon EOS 1D | Kodak | CCD | 28,7 x 19,1 | 4 | 2464 x 1648 | 11,6 | | | 14,8 | | 6,4 |
| Canon 5Ds / Canon 5DsR | Canon | CMOS | 36 x 24 | 50 | 8688 x 5792 | 4,14 | 241 | 121 | 6,7 | 16 | 50 |
| Canon EOS 5D Mark III | Canon | CMOS | 36 x 24 | 21 | 5760 x 3840 | 6,25 | 156 | 78 | 10,3 | 22 | 21 |
| Canon EOS 5D mark II | Canon | CMOS | 36 x 24 | 21 | 5616 x 3744 | 6,4 | 156 | 78 | 10,3 | 22 | 21 |
| Canon EOS 6D | Canon | CMOS | 35,8 x 23,9 | 20 | 5472 x 3648 | 6,54 | 152 | 76 | 10,3 | 22 | 21 |
| Canon 5D | Canon | CMOS | 35,8 x 23,9 | 12 | 4368 x 2912 | 8,2 | 122 | 61 | 13,6 | | 12 |
| Canon 7D mark II | Canon | CMOS | 22,5 x 15,0 | 20 | 5472 x 3648 | 4,11 | 243 | 122 | 6,6 | | |
| Canon 7D | Canon | CMOS | 22,3 x 14,9 | 18 | 5184 x 3456 | 4,3 | 232 | 116 | 7 | | |
| Canon EOS 70D | Canon | CMOS | 22,5 x 15,0 | 20 | 5472 x 3648 | 4.1 | 243 | 122 | 6,6 | | |
| Canon 550D, 600D, 650D, 700D, 1200D | Canon | CMOS | 22,3 x 14,9 | 18 | 5184 x 3456 | 4,3 | 232 | 116 | 7 | | |
| Canon 500D / 50D | Canon | CMOS | 22,3 x 14,9 | 15 | 4752 x 3168 | 4,7 | 213 | 106 | 7,6 | | |
| Canon 450D, 1100D | Canon | CMOS | 22,2 x 14,8 | 12 | 4272 x 2848 | 5,2 | | | 8,5 | | |
| Canon 400D, 1000D | Canon | CMOS | 22,2 x 14,8 | 10 | 3888 x 2592 | 5,7 | | | 9,3 | | |
| Canon 350D / 20D / 30D | Canon | CMOS | 22,5 x 15 | 8 | 3504 x 2336 | 6,4 | 156 | 78 | 10,4 | | 20,9 |
| Canon 300D / 10D / D60 | Canon | CMOS | 22,7 x 15,1 | 6 | 3072 x 2048 | 7,4 | | | 12,4 | | 15,5 |
| Canon EOS M | Canon | CMOS | 22,3 x 14,9 | 18 | 5184 x 3456 | 4,3 | 232 | 116 | | | |
| Canon PowerShot G1 X | Canon | CMOS | 18,7 x 14,0 | 14 | 4352 x 3264 | 4,3 | 232 | 116 | 6,9 | | |
| Canon PowerShot G12 | Canon | CMOS | 7,4 x 5,6 | 10 | 3648 x 2048 | 2,7 | 493 | 246 | 4,3 | | |
| Canon PowerShot G9 | Canon | CMOS | 7,6 x 5,7 | 12 | 4000 x 3000 | 2,5 | 526 | 263 | 4,0 | | |
| Nikon D4 | ? | CMOS | 36 x 24 | 16 | 4928 x 3280 | 7,3 | 137 | 68 | | | 16 |
| Nikon D3X | ? | CMOS | 35,9 x 24 | 24 | 6048 x 4032 | 5,9 | | | 9,9 | | 24,4 |
| Nikon D800 | Sony | CMOS | 35,9 x 24 | 36 | 7360 x 4912 | 4,9 | 205 | 103 | | | 36 |
| Nikon D700 / D3 / D3s | ? | CMOS | 36,0 x 23,9 | 12 | 4256 x 2832 | 8,4 | | | 14,1 | | 12,2 |
| Nikon D7100 | ? | CMOS | 23,5 x 15,6 | 24 | 6000 x 4000 | 3,9 | 255 | 128 | 5,9 | | |
| Nikon D7000 | ? | CMOS | 23,6 х 15,6 | 16 | 4928 x 3264 | 4,79 | 209 | 104 | 7,1 | | |
| Nikon D5000 / D90 / D300 / D300s / D2X / D2Xs | Sony | CMOS | 23,7 x 15,6 | 12 | 4288 x 2848 | 5,4 | | | 9 | | 28,8 |
| Nikon D3000 / D40x / D60 / D80 / D200 | Sony | CCD | 23,6 x 15,8 | 10 | 3872 x 2592 | 6,1 | | | 10,3 | | 23,4 |
| Nikon D1/D1H | Sony | CCD | 23,7 x 15,5 | 2,6 | 2000 x 1312 | 11,9 | | | 20 | | 6,2 |
| Nikon D40 / D50 / D70 / D100 | Sony | CCD | 23,7 x 15,5 | 6 | 3008 x 2000 | 7,8 | | | 13,1 | | 14,0 |
| Nikon D2H | Nikon | JFET | 23,7 x 15,5 | 4 | 2464 x 1632 | 9,6 | | | 16,1 | | 9,3 |
| Sony A900 / A850 | Sony | CMOS | 35,9 x 24 | 24 | 6048 x 4032 | 5,9 | | | 9,9 | | 24 |
| Sony A7 | Sony | CMOS | 35,8 x 23,9 | 24 | 6000 x 4000 | 5,97 | 168 | 84 | | | 24 |
| Sony NEX 5R | Sony | CMOS | 23,5 x 15,6 | 16 | 4912 x 3264 | 4,78 | 209 | 105 | | | |
| Olympus E-5 | ? | | 17,3 x 13,0 | 12 | 4032 x 3024 | 4,3 | 233 | 117 | | | |
| Olympus OM-D E-M10 Mark II | ? | | 17,3 x 13,0 | 16 | 4608 x 3456 | 3,75 | 266 | 133 | | | 61 |
| FUJIFILM GFX 100 | Sony | CMOS | 43,8 x 32,9 | 102 | 11648 x 8736 | 3,76 | 266 | 133 | 5,6 | | 61 |
| FUJIFILM GFX 50s | Sony | CMOS | 43,8 x 32,9 | 50 | 8256 x 6192 | 5,3 | 188 | 94 | 8 | | 31 |
| Fuji X-E2 | ? | | 23,6 x 15,6 | 16 | 4896 x 3264 | 4,82 | 207 | 104 | | | |
| PhaseOne P65+ | ? | | 54,9 x 40,4 | 60 | 8984 x 6732 | 6,1 | 164 | 82 | | | |
| Leica S2 | Kodak | | 45 x 30 | 37 | 7500 x 5000 | 6,0 | | | 10,0 | | 22 |
| Leica M9 | Kodak | | 36 x 24 | 18 | 5212 x 3472 | 6,9 | 145 | 72 | | | 18 |
| Leica M8 | Kodak | | 26,8 x 17,9 | 10 | 3936 x 2630 | 6,8 | | | 11,4 | | 18 |
| Hasselblad H3DII-50 | Kodak | | 49,1 x 36,8 | 50 | 8176 x 6132 | 6,0 | | | 10,0 | | 22 |
| Hasselblad H3DII-39 | Kodak | | 49,1 x 36,8 | 39 | 7212 x 5412 | 6,8 | | | 11,4 | | 18 |
| Hasselblad H3DII-31 | Kodak | | 44,2 x 33,1 | 31 | 6496 x 4872 | 6,8 | | | 11,4 | | 18 |
| Hasselblad H6D-100c | Sony | CMOS | 53,4 x 40 | 100 | 11600 x 8700 | 4,6 | 217 | 109 | 7 | | 41 |