Hanya apabila sudut pembukaan objek kepada mata manusia tidak kurang daripada nilai tertentu, mata kasar boleh membezakan pelbagai butirannya, yang dipanggil resolusi visual ε. Di bawah keadaan terbaik, iaitu, apabila pencahayaan objek adalah 50~70lx dan kontrasnya besar, ia boleh mencapai 1'. Untuk pemerhatian yang mudah, jumlah ini biasanya dinaikkan kepada 2', dan ini diambil sebagai resolusi kanta mata purata.
Saiz sudut pandangan sesuatu objek adalah berkaitan dengan panjang objek dan jarak dari objek ke mata. Terdapat formula y=Lε
Jarak L tidak boleh dibuat sangat kecil, kerana keupayaan akomodasi mata mempunyai had tertentu, terutamanya apabila mata bekerja dekat dengan julat had keupayaan penginapan, penglihatan akan menjadi sangat letih. Untuk standard (pandangan hadapan), jarak tontonan optimum ditentukan sebagai 250mm (jarak fotopik). Ini bermakna di bawah keadaan tiada instrumen, mata dengan resolusi visual ε=2' dapat membezakan dengan jelas butiran objek dengan saiz 0.15mm.
Apabila memerhati objek dengan sudut pandangan kurang daripada 1', alat pembesar mesti digunakan. Cermin mata pembesar dan mikroskop digunakan untuk memerhati objek yang diletakkan berhampiran pemerhati yang sepatutnya dibesarkan.
(1) Prinsip pengimejan kaca pembesar
Kanta optik yang diperbuat daripada kaca atau bahan lutsinar lain dengan permukaan melengkung boleh membesarkan dan imej objek. Gambar rajah laluan optik ditunjukkan dalam Rajah 1. Objek AB yang terletak di dalam titik fokus F bahagian objek, dan saiznya ialah y, diubah menjadi imej maya A'B' bersaiz y' oleh kaca pembesar.
pembesaran kaca pembesar
Γ=250/f'
Dalam formula, 250--jarak fotopik, unit ialah mm
f'-- panjang fokus kaca pembesar, dalam mm
Pembesaran merujuk kepada nisbah sudut pandangan imej objek yang diperhatikan dengan kaca pembesar kepada sudut pandangan objek yang diperhatikan tanpa kaca pembesar dalam jarak 250mm.
(2) Prinsip pengimejan mikroskop
Mikroskop dan kaca pembesar mempunyai fungsi yang sama, iaitu menukar objek kecil di sekitarnya kepada imej yang diperbesarkan untuk diperhatikan oleh mata manusia. Cuma mikroskop boleh mempunyai pembesaran yang lebih tinggi daripada kaca pembesar.
Rajah 2 ialah gambarajah skematik objek yang diimej oleh mikroskop. Dalam rajah, untuk kemudahan, kedua-dua kanta objektif L1 dan kanta mata L2 diwakili oleh kanta tunggal. Objek AB terletak di hadapan kanta objektif pada jarak yang lebih besar daripada panjang fokus kanta objektif, tetapi kurang daripada dua kali panjang fokus kanta objektif. Oleh itu, selepas ia melalui kanta objektif, ia pasti akan membentuk imej sebenar A'B' yang diperbesarkan terbalik. A'B' terletak pada titik fokus objek F2 kanta mata, atau sangat dekat dengan F2. Kemudian besarkan ia menjadi imej maya A''B'' melalui kanta mata untuk pemerhatian mata. Kedudukan imej maya A''B'' bergantung pada jarak antara F2 dan A'B', yang boleh berada pada infiniti (apabila A'B' berada pada F2) atau pada jarak fotopik pemerhati ( Apabila A'B ' berada di sebelah kanan fokus F2 dalam rajah). Kanta mata bertindak seperti kaca pembesar. Bezanya apa yang dilihat oleh mata melalui kanta mata bukanlah objek itu sendiri, tetapi imej objek yang telah dibesarkan sekali oleh kanta objektif.
