当微信朋友给你发了一张感兴趣的照片时，你会不自觉地用两只手指做放大动作，看得不过瘾时，恨不得按住屏幕使劲放大、放大、放大……可是这些照片总有一个放大的限度。在看到的大片中，经常会看到间谍卫星跟踪一个嫌犯的场景，这些特工肆意放大卫星图像，再放大一点，嫌犯脸上的刺青都能看清楚。但，这是电影。近几十年，超分辨率火得不了。
图像处理领域的学者提出了许多超分辨率重建的算法，成像领域的学者也不甘落后，设计出了大量的超分辨成像方法，更有超衍射极限的说法。
分辨率的英文为Resolution，翻开Merriam-Webster词典，其解释：“a measure of the sharpness of an image or of the fineness with which a device can produce or record such an image usually expressed as the total number or density of pixels in the image.” Longman词典APP解释：“the power of a television, camera, microscope etc to give a clear picture.”从这两本经典的词典里，这个“分辨率”是一个泛指图像清晰程度或者图像输出设备解析能力的词，其实就是我们经常说的那个空间分辨率。
那么，超分辨率（Super-resolution）是个什么东西？从字面上来看，就是超越了之前的分辨率。那问题又来了，之前那个分辨率是啥？你说的这个超分辨率与超衍射极限到底是什么关系？我们先从光学的角度来看这个问题吧。每个学过物理的人都知道衍射极限的存在，当然如果你去问很多学过大学物理的老师和学生，他们并不一定记得。
“好”学生会牢记衍射极限的存在，而科学家“No Zuo No Die”之精神可不认这个邪，挑战权威是他们典型的思维模式？“什么？衍射极限？！超之！”于是乎，轰轰烈烈的超衍射极限成像技术就拉开了大幕，一拨又一拨的超衍射极限成像方法涌现。
提到超分辨率，我们总是想到空间尺度上的分辨能力。但从广义的概念上理解，光场函数所包含的时间、波长甚至偏振等信息都可以进行超分辨率。
对于时间维度来讲，有超快成像；对于波长的维度来讲，有超分辨光谱仪技术。2022年，Science提出了125个重大科学问题，其中一个就是“衍射极限到底存不存在”？我个人认为是存在的，而且只要有衍射，就会一直存在。目前为止，人类似乎只能看到有穷的事物，当然，爱因斯坦曾经说过：人类的愚蠢是无穷的。我也同意爱因斯坦的说法。
对于超衍射极限而言，最应该明确的是衍射极限是与系统密切相关的，经过若干方法获得的超衍射极限后，其实会产生一个新的极限。