Optická
vzor, který je produkován působením optický systém paprsky vyzařované objektem, a které přebírají kontury a detaily objektu. Praktické použití optického obrazu často znamená změnu měřítka obrazů objektu a projekce na povrch (jako je plátno, fotografický film nebo fotokatoda). Základem vizuálního vnímání objektu je jeho optický obraz, jak se promítá na sítnici oka.
maximální korespondence obrazu s objektem je dosažena, když je každý bod objektu reprezentován bodem. Jinými slovy, po všech lomech a odrazech v optickém systému by se paprsky vyzařované světelným zdrojem měly protínat V jednom bodě. To však není možné pro každé umístění objektu s ohledem na systém. Například, v případě systémů, které mají osu symetrie (optické osy), bod optické obrazy mohou být vyrobeny pouze pro ty body, které leží v mírném úhlu k ose, v tzv. paraxiální oblasti. Umístění optického obrazu jakéhokoli bodu paraxiální oblasti lze nalézt použitím zákonů geometrické optiky, pro tento účel postačuje znalost umístění světových stran systému.
souhrn bodů, jejichž optický obraz může být produkován pomocí optický systém tvoří objekt prostoru, a celek bod obrazy těchto bodů tvoří image space.
rozlišuje se mezi reálnými a virtuálními optickými obrazy. Skutečné obrazy jsou vytvářeny konvergujícími paprsky paprsků v jejich průsečících. Skutečný optický obraz lze pozorovat umístěním obrazovky nebo fotografického filmu do roviny průsečíku paprsků. V ostatních případech se paprsky vycházející z optického systému rozcházejí, ale pokud budou mentálně pokračovat v opačném směru, protnou se v jednom bodě. Tento bod se nazývá virtuální obraz bodového objektu; neodpovídá průsečíku skutečných paprsků,a proto virtuální optický obraz nelze vytvořit na obrazovce ani zaznamenat na film. Virtuální optický obraz však může hrát roli objektu s ohledem na jiný optický systém (například oko nebo konvergující čočka), který jej převádí na skutečný obraz.
optický objekt je soubor bodů osvětlených vlastním nebo odraženým světlem. Pokud je znám způsob, jakým optický systém představuje každý bod, je snadné vytvořit obraz celého objektu.
optické obrazy reálných objektů v plochých zrcadlech jsou vždy virtuální (viz Obrázek 1, a); v konkávní zrcadla a konvergující čočky mohou být buď skutečné, nebo virtuální obrazy, v závislosti na vzdálenosti objektů od zrcadla nebo čočky (Obrázek 1, c a d). Konvexní zrcadla a rozbíhající se čočky vytvářejí pouze virtuální optické obrazy skutečných objektů (Obrázek 1, b a e). Umístění a rozměry optického obrazu závisí na vlastnostech optického systému a na vzdálenosti mezi ním a objektem. Pouze v případě plochého zrcadla je optický obraz vždy stejný jako objekt.
Pokud bod objekt neleží v paraxiální oblasti, pak paprsky, které z ní vyplývají a projít optického systému nejsou shromážděny na jednom místě, ale spíše se protínají rovinou obrazu na různých místech, které tvoří aberrational místě; velikost bodu závisí na umístění bodu objektu a na konstrukci systému. Pouze plochá zrcadla jsou neaberační (ideální) optické systémy, které vytvářejí bodový obraz bodu. V návrhu optických systémů aberace jsou opraveny—to znamená, že je snaha, aby zajistily, že rozptyl odchylek nezhoršují obraz se znatelnou; nicméně, úplné odstranění aberace je nemožné.
Je třeba poznamenat, že výše uvedené je přísně platné pouze v rámci geometrické optiky, která, i když docela uspokojivé v mnoha případech, nicméně je pouze přibližná metoda popisuje jevy, které se vyskytují v optických systémů. Jen v geometrické optice, kde abstrakce z vlnové povahy světla se používá a zejména jevy difrakce světla nejsou zohledněny, může optického obrazu světelný bod považovat za bod obrazu. Podrobnější zkoumání mikrostruktury z optického obrazu, s přihlédnutím k vlnové povahy světla, ukazuje, že bod obrazu, a to i v ideální (nonaberrational) systému, je komplexní difrakční obrazec, spíše než bod.
světelná hustota energie distribuce v obrazu je významný pro hodnocení kvality optického obrazu, který získal velký význam, protože vývoj fotografické, televizi, a jiné metody. Speciální vlastnost—kontrast k = (Emax— Emin)/(Emax— Emin), kde Emin a Emax jsou nejmenší a největší hodnoty osvětlení optický image standardní zkušební objekt—se používá pro tento účel. Mřížka, jejíž jasnost se mění sinusově s frekvencí R (počet period mřížky na milimetr) je obvykle používán jako standardní testovací objekt: k závisí na R a směr čáry mřížky. Funkce k (R) se nazývá frekvenční kontrastní charakteristika. V ideálním systémy k = 0 když R = 2A‘ /\ nebo více, když je numerické apertury systému v prostoru obrazu a X je vlnová délka světla. Čím nižší je k pro daný R, tím horší bude kvalita optického obrazu v konkrétním systému.