Csak akkor, ha a tárgy emberi szemhez viszonyított nyitási szöge nem kisebb, mint egy bizonyos érték, szabad szemmel lehet megkülönböztetni annak különféle részleteit, amit ε vizuális felbontásnak nevezünk. A legjobb körülmények között, vagyis amikor a tárgy megvilágítása 50-70lx és nagy a kontrasztja, elérheti az 1'-t. A könnyebb megfigyelés érdekében ezt a mennyiséget általában 2'-re növelik, és ezt veszik a szemlencse átlagos felbontásának.
Egy tárgy látószögének mérete a tárgy hosszával és a tárgy és a szem távolságával függ össze. Ott van az y=Lε képlet
Az L távolságot nem lehet nagyon kicsire tenni, mert a szemek akkomodációs képességének van egy bizonyos határa, különösen, ha a szem az akkomodációs képesség határtartományához közel dolgozik, a látás rendkívül elfárad. A normál (elölnézet) esetén az optimális látótávolság 250mm (fénykép távolság). Ez azt jelenti, hogy műszer nélkül az ε=2' vizuális felbontású szem egyértelműen megkülönbözteti a 0,15 mm-es objektumok részleteit.
1'-nél kisebb látószögű tárgyak megfigyelésekor nagyító műszert kell használni. Nagyítót és mikroszkópot használnak a megfigyelő közelében elhelyezett tárgyak megfigyelésére, amelyeket fel kell nagyítani.
(1) A nagyító képalkotási elve
Az üvegből vagy más átlátszó anyagból készült, ívelt felületű optikai lencse képes nagyítani és leképezni a tárgyakat. Az optikai út diagramja az 1. ábrán látható. A tárgyoldal F fókuszpontjában elhelyezkedő AB objektumot, amelynek mérete y, a nagyító y' méretű A'B' virtuális képpé alakítja.
nagyító nagyítása
Γ=250/f'
A képletben a 250--fotopikus távolság mértékegysége mm
f'-- a nagyító gyújtótávolsága, mm-ben
A nagyítás a nagyítóval megfigyelt tárgykép látószögének és a nagyító nélkül megfigyelt tárgy 250 mm-es távolságon belüli látószögének arányát jelenti.
(2) A mikroszkóp képalkotási elve
A mikroszkópnak és a nagyítónak ugyanaz a funkciója, vagyis a közelben lévő kis tárgyat az emberi szem számára megfigyelhető nagyított képpé varázsolni. Csak arról van szó, hogy a mikroszkópnak nagyobb a nagyítása, mint a nagyítónak.
A 2. ábra egy mikroszkóppal leképezett tárgy sematikus diagramja. Az ábrán a kényelem kedvéért az L1 objektívlencsét és az L2 szemlencsét is egyetlen lencse ábrázolja. Az AB objektum az objektív előtt helyezkedik el, nagyobb távolságra, mint az objektív gyújtótávolsága, de kisebb, mint az objektív gyújtótávolságának kétszerese. Ezért, miután áthalad az objektívlencsén, elkerülhetetlenül egy fordított, nagyított valós A'B' képet alkot. Az A'B' az okulár F2 tárgy fókuszpontjában található, vagy nagyon közel az F2-hez. Ezután nagyítsa fel A''B'' virtuális képpé az okuláron keresztül a szem megfigyeléséhez. Az A''B'' virtuális kép helyzete az F2 és A'B' közötti távolságtól függ, amely lehet a végtelenben (ha A'B' az F2-n van) vagy a megfigyelő fotopikus távolságában (ha A'B ' az ábrán az F2 fókusz jobb oldalán található). A szemlencse nagyítóként működik. A különbség az, hogy amit a szem az okuláron keresztül lát, az nem maga a tárgy, hanem a tárgy képe, amelyet az objektívlencse egyszer felnagyított.
