Strehl Ratio (ratio de Strehl)

Le ration de Strehl est le rapport entre la hauteur du maximum d’intensité de la PSF de l’oeil mesuré avec celle de la PSF « idéale » (œil dépourvu d’aberrations et limité par la diffraction. Le ration de Strehl théorique maximal est de 1. En général, pour un diamètre pupillaire de 6 mm, la Strehl ration des meilleurs yeux humains n’excède pas 0.15).

Représentation en deux et trois dimension de la PSF (Point Spread Function) ou encore fonction d ’étalement du point (FEP) d’un œil limité par la diffraction (à gauche) et d'un oeil présentant du coma (à droite). Le ratio de Strehl est le rapport entre l'intensité maximale de l'oeil avec aberration rapporté à celui de l'oeil dépourvu d'aberrations. . La répartition de l’intensité lumineuse (PSF en intensité) correspond au carré de la transformée de Fourier de la fonction du front d'onde.

Pour le calculer, il faut connaître le taux d’aberrations de haut degré ; le rapport de Strehl est calculé pour un œil corrigé « au mieux » pour les aberrations de bas degré (sphère et cylinre). Il correspond au rapport entre la hauteur maximale de l’intensité lumineuse de la PSF de l’œil mesuré (soir la hauteur du pic de la PSF) et la hauteur de la PSF « limitée par la diffraction » pour un diamètre de pupille identique. Les aberrations optiques « étalent » la lumière et de fait, réduise la hauteur du pic d’intensité lumineuse vis-à-vis de celui de la tache d’Airy. Pour un diamètre proche de 6 mm, le ratio de Strehl moyen pour les yeux humains est généralement inférieur à 0.1 : un œil dont le rapport de Strehl dépasse ce seuil possède une qualité optique bien meilleure que la moyenne des yeux humains ; pourtant, ce chiffre est loin de 1,  la valeur atteinte par un système optique parfait (« limité par la diffraction). L’intérêt du rapport de Strehl concerne surtout les systèmes quasiment corrigés pour les aberrations de haut degré (comme les télescopes, dont le rapport de Strehl est généralement proche de l’unité). En effet, le rapport de Strehl décroît de manière exponentielle avec le taux d’aberrations optiques de haut degré présent dans le système ; le taux physiologique d’aberrations optiques de haut degré de l’œil humain suffit à réduire le rapport de Strehl à une valeur située légèrement en deçà de 0.1.