Zdolność układu optycznego (w przypadku aparatu zestawu: obiektyw i detektor) do rozróżnienia na przykład określonej liczby linii na 1 milimetr obrazu przy optymalnych warunkach naświetlania i obróbki.

Za rozdzielczość optyki odpowiedzialna jest falowa natura światła, która jest przyczyną dyfrakcji, czyli odchylania się światła przy brzegu oprawy obiektywu. Efekt ten powoduje, że punktowe źródła, które chcemy uwiecznić na obrazie nie są już punkami lecz plamami nazywanymi przez optyków krążkami dyfrakcyjnymi otoczonymi dodatkowymi ciemnymi i jasnymi pierścieniami dyfrakcyjnymi. Rozmiar takiego krążka, a co za tym idzie teoretyczna zdolność rozdzielcza naszego instrumentu, zależy tylko od światłosiły obiektywu (zastosowanej wartości przesłony) i długości fali odbieranego światła. Zakładając dla uproszczenia, że mamy do czynienia z monochromatycznym światłem o długości 550 nanometrów otrzymujemy, iż teoretyczna odległość na matrycy pomiędzy dwoma punktami, którą jesteśmy w stanie odróżnić (wyrażona w mikrometrach) opisana jest wzorem 1.34*F. Oznacza to, że przy przesłonie 3.5 wynosi ona 4.7 mikrometra, a przy przesłonie 11 aż 14.8 mikrometra. Oczywiście to tylko teoria, bo wszelkiego rodzaju wady optyczne, winietowanie oraz straty światła w szkle i na powłokach antyodbiciowych dodatkowo rozmazują uzyskiwany obraz, psując rozdzielczość nawet kilkukrotnie. Dodatkowo, ze względu na wzrost wad optycznych i winietowania wraz z oddaleniem się od osi optycznej układu, rozdzielczość spada w trakcie przesuwania się do brzegu obrazu.

Typowe rozdzielczości obiektywów dostępnych na rynku sięgają kilkudziesięciu par linii na 1 milimetr obrazu.

W przypadku filmów fotograficznych ograniczeniem rozdzielczości jest jej budowa (grubość warstwy, stopień światłoczułości) oraz sposób naświetlania i wywołania. Jeśli chodzi o matrycę, na jej rozdzielczość ma wpływ liczba, rozmiar i jakość zastosowanych pikseli.