為啥暗場的反射或衍射成像比明場成像分辨率高？

暗場顯微鏡本身在物理上沒有提高分辨率，它提高的，是原本被明場照明光掩蓋的邊緣的對比度。這是我對暗場顯微鏡的理解，本人暫時還沒有研究過暗場顯微鏡詳細的數學原理，不確定自己的理解是否正確，姑且描述性地用光路圖來解釋拋磚引玉一下，如有錯誤歡迎指正。
暗場顯微鏡的實現原理非常簡單，就是在聚光鏡前面加一個遮光片，在奧林巴斯的官網上甚至赫然寫著用一個硬幣就能實現。然而其實現的效果卻讓人印象深刻：它增強了物體邊緣部分的對比度，有點像數字圖像處理里的邊緣識別。因此能對很多普通明場顯微鏡看不到的纖維狀樣品進行成像，比如細菌的鞭毛，不需要染色就能看清，非常實用。

圖源維基百科以上是暗場顯微鏡的光路示意圖。光線在顯微鏡中的經歷為：
1、點光源發出球面光，經個聚光鏡收縮為平面光；
2、經過遮光片阻隔，平面光中間被攔住，形成一個很窄的環形光源；
3、環形照明光再經一個聚光鏡收縮，樣品放置于聚光鏡焦平面處，使照明光通過；
4、大部分照明光直接穿過焦平面，沒有與樣品發生散射，之后被物鏡前的光圈阻隔；
5、少部分照明光與樣品發生散射，方向發生改變，部分散射光能夠通過光圈，進入物鏡，從而成像。
這就是暗場顯微鏡大致的成像原理，其在于將照明光處理成環形，以較大入射角通過樣品，從而使之后能夠隔絕明亮的背景照明光，使原本暗弱的細節凸顯，提高對比度。而由于是依靠散射光成像，因此主要是邊緣等散射明顯的地方成像，樣品均勻的部分直接被照明光穿過，成像則不清晰。
下圖是一組研究者對細菌鞭毛進行研究時使用暗場成的像，可以很清楚的看到暗場基本只對樣品的邊緣成了像，同時背景全黑（因為照明光被隔絕），照片里細菌的鞭毛的形態如此清晰，這用明場顯微鏡直接觀察無法做到的。