直读光谱仪的光学分辨率被定义为直读光谱仪可以区分的更小波长差。为了将两根光谱线分开，至少应该将它们形象在探测器的两个相邻象元上。由于光栅决定了探测器上不同波长的可分离程度(色散)，因此它是决定直读光谱仪分辨率的一个非常重要的参数。

另一个重要参数是进入直读光谱仪的光束宽度，这基本上取决于安装在直读光谱仪上的固定宽度的入射狭缝或光纤芯径(当没有安装狭缝时)。在指定波长处，探测器阵列上狭缝形成的图像通常覆盖几个象元。如果你想分开两个光谱线，你必须将它们的颜色分散到这个图像大小，并添加一个图像元。

使用大芯径光纤时，可以通过选择比光纤芯径窄的狭缝来提高直读光谱仪的分辨率，因为这将大大降低入射光束的宽度。选择光栅和入射光束的有效宽度(光纤芯径或入射狭缝)对分辨率的线对数越高，随着波长的变化，色散效应越明显，波长越长，色散效应越大，所以更高分辨率将在更长波长处获得。