تنها زمانی که زاویه باز شدن جسم به چشم انسان کمتر از مقدار معینی نباشد، چشم غیرمسلح می تواند جزئیات مختلف آن را تشخیص دهد که به آن وضوح بصری ε می گویند. در بهترین شرایط، یعنی زمانی که نور جسم 50~70lx باشد و کنتراست آن زیاد باشد، می تواند به 1' برسد. برای مشاهده آسان، این مقدار به طور کلی به 2 افزایش می یابد، و این به عنوان وضوح متوسط چشمی در نظر گرفته می شود.
اندازه زاویه دید یک جسم به طول جسم و فاصله جسم تا چشم بستگی دارد. فرمول y=LE وجود دارد
فاصله L را نمی توان خیلی کوچک کرد، زیرا توانایی تطبیق چشم ها دارای حد مشخصی است، به خصوص زمانی که چشم ها نزدیک به محدوده محدودیت توانایی اقامت کار کنند، بینایی به شدت خسته می شود. برای استاندارد (نمای جلو)، فاصله دید بهینه 250 میلی متر (فاصله عکس) مشخص شده است. این بدان معنی است که در شرایط بدون ابزار، چشم با وضوح بصری ε=2' می تواند به وضوح جزئیات اجسام با اندازه 0.15 میلی متر را تشخیص دهد.
هنگام مشاهده اجسام با زاویه دید کمتر از 1، باید از ابزار بزرگنمایی استفاده شود. ذره بین و میکروسکوپ برای مشاهده اجسام قرار گرفته در نزدیکی ناظر که باید بزرگنمایی شوند استفاده می شود.
(1) اصل تصویربرداری از ذره بین
یک لنز نوری ساخته شده از شیشه یا مواد شفاف دیگر با سطح منحنی می تواند اشیاء را بزرگ کرده و تصویر کند. نمودار مسیر نوری در شکل 1 نشان داده شده است. جسم AB که در نقطه کانونی F سمت جسم قرار دارد و اندازه آن y است، توسط ذره بین به تصویر مجازی A'B' با اندازه y' تبدیل می شود.
بزرگنمایی ذره بین
Γ=250/f'
در فرمول 250--فاصله عکس، واحد میلی متر است
f'{0}} فاصله کانونی ذره بین، بر حسب میلی متر
بزرگنمایی به نسبت زاویه دید تصویر جسم مشاهده شده با ذره بین به زاویه دید جسم مشاهده شده بدون ذره بین در فاصله 250 میلی متری اشاره دارد.
(2) اصل تصویربرداری میکروسکوپ
میکروسکوپ و ذره بین عملکرد یکسانی دارند، یعنی یک جسم کوچک در مجاورت را به تصویر بزرگنمایی شده برای چشم انسان تبدیل می کنند. فقط یک میکروسکوپ می تواند بزرگنمایی بالاتری از ذره بین داشته باشد.
شکل 2 یک نمودار شماتیک از یک جسم است که توسط میکروسکوپ تصویربرداری می شود. در شکل، برای راحتی، هر دو عدسی شیئی L1 و چشمی L2 با یک لنز نشان داده شده اند. جسم AB در جلوی عدسی شیئی در فاصله ای بیشتر از فاصله کانونی عدسی شیئی قرار دارد، اما کمتر از دو برابر فاصله کانونی عدسی شیئی. بنابراین، پس از عبور از عدسی شیئی، ناگزیر یک تصویر واقعی بزرگنمایی شده معکوس A'B' را تشکیل می دهد. A'B در نقطه کانونی جسم F2 چشمی یا بسیار نزدیک به F2 قرار دارد. سپس از طریق چشمی برای مشاهده چشمی، آن را به یک تصویر مجازی A''B'' بزرگ کنید. موقعیت تصویر مجازی A''B'' به فاصله بین F2 و A'B بستگی دارد، که می تواند در بی نهایت (زمانی که A'B روی F2 است) یا در فاصله فتوپیک ناظر (وقتی A'B) باشد. ' در سمت راست فوکوس F2 در شکل است). چشمی مانند یک ذره بین عمل می کند. با این تفاوت که آنچه چشم از طریق چشمی می بیند خود شی نیست، بلکه تصویر جسمی است که یک بار توسط عدسی شیئی بزرگ شده است.
