Principi d'imatge (imatge geomètrica) del microscopi òptic
Només quan l'angle d'obertura de l'objecte respecte a l'ull humà no és inferior a un cert valor, l'ull nu pot distingir els seus diferents detalls, que s'anomena resolució visual ε. En les millors condicions, és a dir, quan la il·luminació de l'objecte és de 50 ~ 70lx i el contrast és relativament gran, pot arribar a 1'. Per a una observació fàcil, generalment augmenta la quantitat a 2' i pren-la com a resolució mitjana de l'ocular.
La mida de l'angle de visió d'un objecte està relacionada amb la longitud de l'objecte i la distància entre l'objecte i els ulls. Hi ha una fórmula y=Lε
La distància L no es pot fer molt petita, perquè la capacitat d'ajust dels ulls té un cert límit, especialment quan els ulls treballen a prop del rang límit de la capacitat d'ajust, la vista estarà extremadament cansada. Per a l'estàndard (visió facial), la millor distància de visió s'especifica com a 250mm (distància fotòpica). Això vol dir que en la condició de no disposar d'instrument, els ulls amb resolució visual ε=2' poden distingir clarament els detalls d'objectes amb una mida de 0,15 mm.
Quan s'observen objectes amb angles de visió inferiors a 1', s'ha d'utilitzar una lupa. Les lupes i els microscopis s'utilitzen per observar objectes que s'han d'ampliar a prop de l'observador.
