Alleen wanneer de openingshoek van het object voor het menselijk oog niet kleiner is dan een bepaalde waarde, kan het blote oog de verschillende details ervan onderscheiden, wat de visuele resolutie ε wordt genoemd. Onder de beste omstandigheden, dat wil zeggen, wanneer de verlichting van het object 50~70lx is en het contrast groot is, kan het 1' bereiken. Voor gemakkelijke observatie wordt deze hoeveelheid over het algemeen verhoogd tot 2', en dit wordt genomen als de gemiddelde oculairresolutie.
De grootte van de kijkhoek van een object is gerelateerd aan de lengte van het object en de afstand van het object tot het oog. Er is de formule y=Lε
De afstand L kan niet erg klein worden gemaakt, omdat het accommodatievermogen van de ogen een bepaalde limiet heeft, vooral wanneer de ogen dicht bij het limietbereik van het accommodatievermogen werken, zal het gezichtsvermogen extreem vermoeid raken. Voor de standaard (vooraanzicht) is de optimale kijkafstand gespecificeerd als 250mm (fotopische afstand). Dit betekent dat het oog met visuele resolutie ε=2' zonder instrument, de details van objecten met een grootte van 0,15 mm duidelijk kan onderscheiden.
Bij het observeren van objecten met een kijkhoek van minder dan 1' moet een vergrotend instrument worden gebruikt. Vergrootglazen en microscopen worden gebruikt om objecten te observeren die in de buurt van de waarnemer zijn geplaatst en die moeten worden vergroot.
(1) Beeldvormingsprincipe van vergrootglas
Een optische lens van glas of ander transparant materiaal met een gebogen oppervlak kan objecten vergroten en afbeelden. Het diagram van het optische pad wordt getoond in figuur 1. Het object AB dat zich binnen het brandpunt F van de objectzijde bevindt en waarvan de grootte y is, wordt door het vergrootglas getransformeerd in een virtueel beeld A'B' van grootte y'.
vergroting van vergrootglas
Γ=250/f'
In de formule 250--fotopische afstand is de eenheid mm
f'-- de brandpuntsafstand van het vergrootglas, in mm
De vergroting verwijst naar de verhouding van de kijkhoek van het objectbeeld waargenomen met een vergrootglas tot de kijkhoek van het object waargenomen zonder vergrootglas binnen een afstand van 250 mm.
(2) Het beeldvormingsprincipe van de microscoop
Een microscoop en een vergrootglas hebben dezelfde functie, namelijk een klein voorwerp in de buurt veranderen in een vergroot beeld dat door het menselijk oog kan worden waargenomen. Een microscoop kan alleen een grotere vergroting hebben dan een vergrootglas.
Figuur 2 is een schematisch diagram van een object dat wordt afgebeeld door een microscoop. In de figuur zijn voor het gemak zowel de objectieflens L1 als het oculair L2 weergegeven door een enkele lens. Object AB bevindt zich voor de objectieflens op een afstand die groter is dan de brandpuntsafstand van de objectieflens, maar minder dan tweemaal de brandpuntsafstand van de objectieflens. Daarom zal het, nadat het door de objectieflens is gegaan, onvermijdelijk een omgekeerd vergroot reëel beeld A'B' vormen. A'B' bevindt zich in het objectbrandpunt F2 van het oculair, of zeer dicht bij F2. Vergroot het vervolgens tot een virtueel beeld A''B'' door het oculair voor oogobservatie. De positie van het virtuele beeld A''B'' hangt af van de afstand tussen F2 en A'B', die oneindig kan zijn (wanneer A'B' op F2 staat) of op de fotopische afstand van de waarnemer (wanneer A'B ' bevindt zich rechts van focus F2 in de afbeelding). Het oculair werkt als een vergrootglas. Het verschil is dat wat het oog door het oculair ziet niet het object zelf is, maar het beeld van het object dat eenmaal is vergroot door de objectieflens.
