Ifølge den klassiske diffraktionsteori danner en lysstråle fra en fjern kilde, der falder ind i et rundt okular, et billede bestående af en række lyse og mørke koncentriske bånd omkring et lyst centralt punkt - det såkaldte diffraktionsmønster. Optikkens love fortæller os, at en rigtig lyskilde vil være sløret i vores opfattelse, og en sådan sløring observeres i enhver optisk enhed. Hvis vi observerer to nærliggende lyskilder, bliver deres slørede billeder overlejret på hinanden. Rayleigh viste lige [1]at hvis den centrale lysplet af diffraktionsmønsteret af en lyskilde fjernes fra den centrale lysplet af en anden lyskilde i en afstand, der ikke er mindre end radius af den første mørke diffraktionsbryn, så begynder vi at opfatte to lyskilder separat: denne afstand kaldes den optiske enheds lineære opløsning. Hvis to lyskilder er i en afstand d fra hinanden, afstanden fra dem til os er D, lysets bølgelængde er λ, og diameteren af okularet er A, så er, ifølge Rayleigh-kriteriet, betingelsen for det optiske. opløsning af to kilder i okularet vil være:
d/D > 1,22λ/AMed andre ord, hvis punktlyskilderne er adskilt med en afstand på mindst d, vil observatøren, der er på afstand D, være i stand til at skelne dem i et okular med en diameter A som separate, ellers vil de smelte sammen. D/D-forholdet er vinkelmålet i radianer (multiplicer med 57,3 for at konvertere til grader) mellem retningerne af to lyskilder. Rayleigh-kriteriet sætter således grænser for vinkelopløsningen for ethvert optisk instrument, det være sig et teleskop , et kamera eller det menneskelige øje . (Faktoren 1,22 er matematisk bestemt og kræver, at okularets størrelse og lysets bølgelængde måles i de samme enheder.)
Ifølge Rayleigh-kriteriet er den optiske opløsning af det menneskelige øje 25 buesekunder, hvilket er mindre end en hundrededel af en grad! Men dette er ideelt. I praksis er selv de mest skarpsynede mennesker i stand til at skelne lyskilder med en opløsning på 3 til 5 bueminutter - det vil sige en størrelsesorden værre. Og nethinden er skyld i dette - dens struktur giver ikke fuld udnyttelse af linsens muligheder . Så hvis vi går tilbage til det oprindelige eksempel, kunne to forlygter på en lige motorvej ideelt set ses som to separate lyskilder fra en afstand på omkring 10 km. I praksis begynder det menneskelige øje kun at skelne dem fra en afstand på omkring 1 km. En rigtig chauffør vil højst sandsynligt blot blive blændet og forsøge at fokusere på vejen, som et resultat af hvilket han vil opfatte lyset fra to modkørende forlygter separat fra en endnu kortere afstand.