在光学图像/信号处理的背景下，菲涅耳变换在数学上描述了物理现象的表现，称为衍射，在使用有限孔径尺寸的实际相机系统的图像形成过程中。

衍射会导致图像模糊，并定义可实现的图像分辨率的物理极限，给定理想的镜头系统（在图像形成过程中没有任何类型的失真）。使用该孔径尺寸和光学成像系统不可能有更好的分辨率。

可以通过孔径函数的傅里叶变换来分析衍射。