Анализ на формирането на образ от човешкото око

Макар оптичните инструменти могат да анализират свойства на светлината като интерференция и пречупване с интерферометър и рефрактометър, доста по-позната роля на оптичните инструменти е усилването на изображението. Има два вида лещи, изпъкнали и вдлъбнати, но събирателните лещи са преобладаващи, тъй като могат да функционират като създател и усилвател на изображението.

Роговицата и лещата образуват система, която действа приблизително като единична тънка леща. Но все пак пречупването се случва предимно в роговицата и вторично в лещата, така че по-голямата част от мощността на окото може да бъде преписана на роговицата. За ясно зрение трябва да бъде проектирано реално изображение точно върху ретината. Понеже разстоянието от лещата до ретината не се променя, разстоянието на изображението е винаги 2,0 cm за тела на всякакви разстояния. Окото работи при това ограничение, като променя мощността (и фокусната дължина) на лещата за тела на различни разстояния, тоест нагласяне (акомодация). Това позволява на човек с нормално зрение да вижда ясно тела на разстояние от 25 cm до безкрайност.

В лабораторията най-често използваният инструмент за усилване на изображенията е сложният микроскоп, който е архитеп на система от множество лещи. Първата леща се нарича обектив и има типични стойности на увеличението от 5× до 100×. В стандартните микроскопи те са монтирани така, че когато превключиш между обективите, пробата остава на фокус. Втората система, която е наречена окуляр, има няколко лещи, които се плъзгат в цилиндричен барел, но лещите в окуляра са били опростени до единична леща на фигура 2. Фокусиращата способност се осигурява от движението и на обектива, и на окуляра. Последното нещо, което да обмислим, е че крайното изображение ще е произведено на място, достатъчно далеч, че да бъде лесно видимо, тъй като окото не може да се фокусира върху изображения, които са твърде близо.