Aberracja sferyczna – cecha soczewki,  polegająca na odmiennych długościach ogniskowania promieni świetlnych ze względu na ich położenie pomiędzy środkiem a brzegiem urządzenia optycznego – im bardziej punkt przejścia światła zbliża się ku brzegowi urządzenia (czyli oddala od jego osi optycznej), tym bardziej uginają się promienie świetlne. Efektem tego rodzaju aberracji jest spadek ostrości obrazu w całym polu widzenia. Aberracja chromatyczna– cecha soczewki lub układu optycznego, wynikająca z różnych odległości ogniskowania (dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła, które widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów pod postacią kolorowej obwódki  Astygmatyzm – wada wzroku (soczewki lub rogówki oka) cechująca się zaburzoną symetrią obrotową oka. Elementy optyczne miarowego oka są symetryczne względem jego osi. Jeżeli oko ma większą szerokość niż wysokość, to soczewka i rogówka zamiast skupiać światło w okrągłym obszarze siatkówki, będzie tworzyć obraz rozmazany w jednym z kierunków. Pacjent z astygmatyzmem będzie np. widział obraz nieostro w pewnych obszarach pola widzenia. Nawet dobre szkła nie są w stanie w pełni skorygować astygmatyzmu i dlatego osoba z astygmatyzmem ma problemy z wykorzystaniem przyrządów optycznych.Refrakcja oka, załamywanie promieni świetlnych przechodzących przez wszystkie struktury optycznego układu oka, zwłaszcza przez rogówkę,soczewkę, ciało szkliste. Średnio wartość refrakcji całego układu optycznego wynosi ok. 58,46 dioptrii, z tym że udział poszczególnych struktur wynosi: 45,0 D - rogówka, 13,0 D - soczewka, 0,46 D - ciało szkliste.Wyróżniamy następujące wadyrefrakcji: krótkowzroczność, nadwzroczność, astygmatyzm. Adaptacja pozwala oku widzieć przy różnych poziomach oświetleniaOko ludzkie może przyjmować informację wizualną w bardzo dużym zakresie poziomów oświetlenia. Mechanizm, przez który oko zmienia swoją czułość na światło nazywamy adaptacją. Adaptacja zawiera w sobie co najmniej dwa procesy:- Zmiana wielkości źrenicy. Zależnie od ilości dostępnego światła, średnica źrenicy przeciętnej dorosłej osoby zmienia się od 2 do 8 milimetrów, dając zmienność w czułości oka od 1:16. Adaptacja szerokości źrenicy zachodzi w ciągu kilku dziesiątych sekundy. -Adaptacja fotochemiczna. Gdy światło wpada do oka, skład chemiczny światłoczułych pigmentów w pręcikach i czopkach zmienia się, przez co wyzwalany jest mały prąd elektryczny. W ciemnościach, pigmenty te są odnawiane i są ponownie gotowe na reagowanie na światło.

Krótkowzroczność - jedna z najczęściej spotykanych wad refrakcyjnych wzroku polegająca na tym, że tor optyczny okanieprawidłowo skupia promienie świetlne. Oko miarowe to takie, które bez żadnego napięcia mięśni, a więc bez akomodacji, skupia równoległe promienie światła dokładnie na siatkówce, czyli dla obiektu nieskończenie odległego na siatkówce pojawi się jego ostry obraz. W oku krótkowzrocznym równoległe promienie ogniskowane są przed siatkówką. Przy akomodacji promienie te ogniskowane są jeszcze bliżej, więc - przeciwnie do dalekowidza - krótkowidz nie może sobie pomóc napięciem mięśni ocznych. Jeśli jednak jest wystarczająco jasno to pomaga sobie mrużąc oczy, zmniejszając rozproszenie obrazu na siatkówce poprzez zwiększenie głębi ostrości. Przy patrzeniu na bliskie odległości, krótkowidz stara się zmniejszyć odległość między oczami, a oglądanym przedmiotem, aby ten znalazł się w zakresie ostrego widzenia. W celu poprawy ostrości widzenia krótkowidza stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to soczewki rozpraszające wklęsło-wypukłe.

Dalekowzroczność - druga obok krótkowzroczno ścinajczęściej spotykana wada refrakcyjna wzroku. Jest wynikiem zbyt małych rozmiarów przednio-tylnych oka (zbyt krótką gałką oczną) w stosunku do jego siły łamiącej lub niewystarczającą siłą łamiącą układu optycznego oka (np. zbyt płaską rogówką) w stosunku do jego długości^[1].Oko miarowe, to takie, które bez żadnego napięcia mięśni ocznych, a więc bez akomodacji, skupia równoległe promienie światła dokładnie na siatkówce, czyli dla obiektu nieskończenie odległego na siatkówce pojawi się jego ostry obraz. Inaczej jest w oku nadwzrocznym. Jeśli dalekowidz nie napnie mięśni ocznych, tzn. nie użyje akomodacji, to równoległe promienie ogniskowane są za siatkówką. Aby ostro widzieć przedmioty odległe, dalekowidz musi akomodować, a chcąc widzieć ostro przedmioty z bliska, musi akomodować jeszcze mocniej. Do korekcji nadwzroczności stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to soczewki skupiające. Ich moc optyczną podaje się wdioptriach dodając znak plus. Istnieją też metody chirurgiczne.Starczowzroczność (presbyopia) (często mylona z nadwzrocznością starczą) – pogorszenie widzenia na bliskie odległości, wynikające ze zmniejszenia lub utraty zdolności akomodacji oka. Jest to proces fizjologiczny wynikający ze starzenia się organizmu, powodujący zmniejszenie elastyczności gałek ocznych i dotyczy osób zarówno z nadwzrocznością, krótkowzrocznością, jak i bez żadnej z tych wad wzroku. W starczowzroczności korekcja widzenia "do bliży" zawsze zakłóca widzenie "do dali". Pewnym kompromisem są okulary dwuogniskowe oraz bardziej komfortowe, ale i kosztowne, okulary progresywne. Analogicznie można stosować dwuogniskowe lub progresywne soczewki kontaktowe.daltonizm – wada wzroku, odmiana ślepoty barw, polegająca na nierozpoznawaniu barwy zielonej (lub myleniu jej z barwą czerwoną). Objawia się to dokładnie brakiem rozróżnienia koloru czerwonego, pomarańczowego, żółtego i zielonego. Percepcja jaskrawości nie zmienia się. Występuje za to brak rozróżnienia w percepcji składowych czerwonej i zielonej, co prowadzi do odbioru fioletu i cyjanu jako ten sam kolor. Jest wynikiem braku czopków reagujących na barwę zieloną.

Akomodacja (nastawność oka) – zjawisko dostosowania się oka do oglądania przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach. Dostosowanie to polega na odpowiednim doborze ostrościwidzenia.Istnieją dwa zasadnicze mechanizmy akomodacji:- zmiana kształtu soczewki oka, a wskutek tego zmiana jej ogniskowej i co za tym idzie zmiana jej zdolności skupiającej - zmiana odległości soczewki od siatkówki

Widzenie fotopowe – widzenie dzienne, termin oznaczjacy prace ludzkiego narządu wzroku w warunkach normalnych czyli przy ilości swiatla wystarczającej do pelnego wykorzystania mozliwsoci zmysłu wzroku. W praktyce widzenie fotopowe dotyczy przewazajacej większości sytuacji, w których pracuje ludzkie oko. W rozpoznawaniu bodzcow świetlnych biora wówczas udział wyłącznie czopki, nie biora natomiast udziału pręciki.Widzenie skotopowe – widzenie nocne, termin oznaczający prace ludzkiego narządu wzroku w warunkach skrajnie niekorzystnych, czyli przy znikomej ilości swiatla. W odbiernaiu bodzcow świetlnych biora wtedy udział wyłącznie pręciki, natomiast czopki sa zupełnie nieaktywne. Podczas widzenia skotopowego człowiek widzi swiat pozbawiony barw. Możliwe jest wówczas wyłącznie rozróżnianie stopnia jasności elementow otoczenia.Rozdzielczość kątowa opisuje zdolność rozdzielczą dowolnego przyrządu, który tworzy obraz, takiego jak np. teleskop optyczny, radioteleskop, mikroskop, obiektyw kamery czy oko ludzkie. Dokładniej mówiąc jest to zdolność takiego przyrządu do rozróżniania kątowej separacji punktów oglądanego obiektu. Samo określenie rozdzielczość oznacza w nauce precyzję, z którą instrument mierzy i zapisuje dane o badanej próbce.

Zdolność rozdzielcza soczewki optycznej jest ostatecznie ograniczona przez zjawisko dyfrakcji.

Bezwładność oka – właściwość oka charakteryzująca się tym, że oko po zarejestrowaniu wrażenia wzrokowego przez krótki czas nie jest w stanie odebrać nowego obrazu.Jest to cecha pozwalająca na oglądanie ruchomych obrazów w kinie lub telewizji.Obrazy pojawiające się na ekranie częściej niż co 0,1 sekundy zlewają się ze sobą i dają wrażenie ruchu. Rodzaje soczewki: soczewka sferyczna (wycinek sfery) soczewka cylindryczna (wycinek walca)Lub Skupiajace, rozpraszające, toryczne(korygujące wade)Zdolność skupiająca (zdolność zbierająca, moc optyczna) – wielkość definiowana dla pojedynczych soczewek i dla układu optycznego oznaczająca odwrotność ogniskowej soczewki lub układu.gdzie Z – zdolność skupiająca, f – ogniskowa.Dodatnia zdolność zbierająca oznacza soczewkę lub układ optyczny skupiający, a ujemna – soczewkę lub układ rozpraszającyRównanie soczewki (zwierciadła) – równanie określające zależność pomiędzy odległością przedmiotu od soczewki a odległością jego obrazu otrzymanego w tej soczewcegdziex – odległość przedmiotu od soczewki,y – odległość obrazu od soczewki,f – ogniskowa soczewki.Powiększenie soczewki - Obraz wytworzony przez soczewkę jest zwykle innej wielkości niż przedmiot. Powiększenie to zależy od odległości przedmiotu od soczewki S1 oraz od jej ogniskowej f. Dla cienkiej soczewki zależność tę opisuje wzór ,gdzie S2 jest odległością obrazu od soczewki, a M powiększeniem. IMI >1 odpowiada obrazowi powiększonemu, a IMI<1 pomniejszonemu. Ujemna wartość M oznacza, że obraz jest odwrócony.

Układ soczewek – wyznaczamy ogniskową układu na podstawie ogniskowych soczewek go budujących 1/f = 1/f1 + 1/f2 – d/f1f2 f-ogniskowa układu f1, f2 – ogniskowe soczewek d – odl. Między soczewkami

Rodzaje soczewki:

- soczewka sferyczna (wycinek sfery)

- soczewka cylindryczna (wycinek walca)

Lub

Skupiajace, rozpraszające, toryczne(korygujące wade)

Zdolność skupiająca (zdolność zbierająca, moc optyczna) – wielkość definiowana dla pojedynczych soczewek i dla układu optycznego oznaczająca odwrotność ogniskowej soczewki lub układu.

gdzie Z – zdolność skupiająca, f – ogniskowa.

Dodatnia zdolność zbierająca oznacza soczewkę lub układ optyczny skupiający, a ujemna – soczewkę lub układ rozpraszający

Równanie soczewki (zwierciadła) – równanie określające zależność pomiędzy odległością przedmiotu od soczewki a odległością jego obrazu otrzymanego w tej soczewce

gdzie

x – odległość przedmiotu od soczewki,

y – odległość obrazu od soczewki,

f – ogniskowa soczewki.

Powiększenie soczewki - Obraz wytworzony przez soczewkę jest zwykle innej wielkości niż przedmiot. Powiększenie to zależy od odległości przedmiotu od soczewki  oraz od jej ogniskowej . Dla cienkiej soczewki zależność tę opisuje wzór

 ,

gdzie  jest odległością obrazu od soczewki, a  powiększeniem.  odpowiada obrazowi powiększonemu, a  pomniejszonemu. Ujemna wartość  oznacza, że obraz jest odwrócony.

Układ soczewek – wyznaczamy ogniskową układu na podstawie ogniskowych soczewek go budujących

1/f = 1/f1 + 1/f2 – d/f1f2

f-ogniskowa układu f1, f2 – ogniskowe soczewek d – odl. Między soczewkami

Aberracja sferyczna – cecha soczewki, układu optycznego, obiektywulub zwierciadła sferycznego, polegająca na odmiennych długościach ogniskowania promieni świetlnych ze względu na ich położenie pomiędzy środkiem a brzegiem urządzenia optycznego – im bardziej punkt przejścia światła zbliża się ku brzegowi urządzenia (czyli oddala od jego osi optycznej), tym bardziej uginają się promienie świetlne. Efektem tego rodzaju aberracji jest spadek ostrości obrazu w całym polu widzenia.

Aberracja chromatyczna– cecha soczewki lub układu optycznego, wynikająca z różnych odległości ogniskowania (ze względu na różną wartość współczynnika załamania) dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występujerozszczepienie światła, które widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów pod postacią kolorowej obwódki 

Astygmatyzm – wada wzroku (soczewki lub rogówki oka) cechująca się zaburzoną symetrią obrotową oka. Elementy optyczne miarowego oka są symetryczne względem jego osi. Jeżeli oko ma większą szerokość niż wysokość, to soczewka i rogówka zamiast skupiać światło w okrągłym obszarze siatkówki, będzie tworzyć obraz rozmazany w jednym z kierunków. Pacjent z astygmatyzmem będzie np. widział obraz nieostro w pewnych obszarach pola widzenia. Nawet dobre szkła nie są w stanie w pełni skorygować astygmatyzmu i dlatego osoba z astygmatyzmem ma problemy z wykorzystaniem przyrządów optycznych.

Oko jako układ optyczny, składa się z: rogówki, cieczy wodnistej wypełniającej przednią komorę oka, soczewki i ciała szklistego.

Jednak głównymi elementami załamującymi światło w oku człowieka (i innych ssaków) są: rogówka (o stałej zdolności zbierającej wynoszącej u człowieka 43 dioptrie) oraz soczewka oczna o zmiennej krzywiźnie powierzchni, zbudowana z warstw o różnych współczynnikach załamanian, średnio dla całej soczewki ocznej człowieka n=1,437.

Refrakcja oka, załamywanie promieni świetlnych przechodzących przez wszystkie struktury optycznego układu oka, zwłaszcza przez rogówkę,soczewkę, ciało szkliste. Średnio wartość refrakcji całego układu optycznego wynosi ok. 58,46 dioptrii, z tym że udział poszczególnych struktur wynosi: 45,0 D - rogówka, 13,0 D - soczewka, 0,46 D - ciało szkliste.
Wyróżniamy następujące wady refrakcji:
1) krótkowzroczność,
2) nadwzroczność,
3) astygmatyzm, czyli niezborność wzrokowa.

Akomodacja (nastawność oka) – zjawisko dostosowania się oka do oglądania przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach. Dostosowanie to polega na odpowiednim doborze ostrościwidzenia.Istnieją dwa zasadnicze mechanizmy akomodacji:- zmiana kształtu soczewki oka, a wskutek tego zmiana jej ogniskowej i co za tym idzie zmiana jej zdolności skupiającej - zmiana odległości soczewki od siatkówki

Adaptacja pozwala oku widzieć przy różnych poziomach oświetlenia

Oko ludzkie może przyjmować informację wizualną w bardzo dużym zakresie poziomów oświetlenia. Mechanizm, przez który oko zmienia swoją czułość na światło nazywamy adaptacją. Adaptacja zawiera w sobie co najmniej dwa procesy:

- Zmiana wielkości źrenicy. Zależnie od ilości dostępnego światła, średnica źrenicy przeciętnej dorosłej osoby zmienia się od 2 do 8 milimetrów, dając zmienność w czułości oka od 1:16. Adaptacja szerokości źrenicy zachodzi w ciągu kilku dziesiątych sekundy.

- Adaptacja fotochemiczna. Gdy światło wpada do oka, skład chemiczny światłoczułych pigmentów w pręcikach i czopkach zmienia się, przez co wyzwalany jest mały prąd elektryczny. W ciemnościach, pigmenty te są odnawiane i są ponownie gotowe na reagowanie na światło.

.

Widzenie fotopowe – widzenie dzienne, termin oznaczjacy prace ludzkiego narządu wzroku w warunkach normalnych czyli przy ilości swiatla wystarczającej do pelnego wykorzystania mozliwsoci zmysłu wzroku. W praktyce widzenie fotopowe dotyczy przewazajacej większości sytuacji, w których pracuje ludzkie oko. W rozpoznawaniu bodzcow świetlnych biora wówczas udział wyłącznie czopki, nie biora natomiast udziału pręciki.

Widzenie skotopowe – widzenie nocne, termin oznaczający prace ludzkiego narządu wzroku w warunkach skrajnie niekorzystnych, czyli przy znikomej ilości swiatla. W odbiernaiu bodzcow świetlnych biora wtedy udział wyłącznie pręciki, natomiast czopki sa zupełnie nieaktywne. Podczas widzenia skotopowego człowiek widzi swiat pozbawiony barw. Możliwe jest wówczas wyłącznie rozróżnianie stopnia jasności elementow otoczenia.

Krótkowzroczność - jedna z najczęściej spotykanych wad refrakcyjnych wzroku polegająca na tym, że tor optyczny okanieprawidłowo skupia promienie świetlne. Oko miarowe to takie, które bez żadnego napięcia mięśni, a więc bez akomodacji, skupia równoległe promienie światła dokładnie na siatkówce, czyli dla obiektu nieskończenie odległego na siatkówce pojawi się jego ostry obraz. W oku krótkowzrocznym równoległe promienie ogniskowane są przed siatkówką. Przy akomodacji promienie te ogniskowane są jeszcze bliżej, więc - przeciwnie do dalekowidza - krótkowidz nie może sobie pomóc napięciem mięśni ocznych. Jeśli jednak jest wystarczająco jasno to pomaga sobie mrużąc oczy, zmniejszając rozproszenie obrazu na siatkówce poprzez zwiększenie głębi ostrości. Przy patrzeniu na bliskie odległości, krótkowidz stara się zmniejszyć odległość między oczami, a oglądanym przedmiotem, aby ten znalazł się w zakresie ostrego widzenia. W celu poprawy ostrości widzenia krótkowidza stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to soczewki rozpraszające wklęsło-wypukłe.

Dalekowzroczność - druga obok krótkowzroczno ścinajczęściej spotykana wada refrakcyjna wzroku. Jest wynikiem zbyt małych rozmiarów przednio-tylnych oka (zbyt krótką gałką oczną) w stosunku do jego siły łamiącej lub niewystarczającą siłą łamiącą układu optycznego oka (np. zbyt płaską rogówką) w stosunku do jego długości^[1].Oko miarowe, to takie, które bez żadnego napięcia mięśni ocznych, a więc bez akomodacji, skupia równoległe promienie światła dokładnie na siatkówce, czyli dla obiektu nieskończenie odległego na siatkówce pojawi się jego ostry obraz. Inaczej jest w oku nadwzrocznym. Jeśli dalekowidz nie napnie mięśni ocznych, tzn. nie użyje akomodacji, to równoległe promienie ogniskowane są za siatkówką. Aby ostro widzieć przedmioty odległe, dalekowidz musi akomodować, a chcąc widzieć ostro przedmioty z bliska, musi akomodować jeszcze mocniej. Do korekcji nadwzroczności stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to soczewki skupiające. Ich moc optyczną podaje się wdioptriach dodając znak plus. Istnieją też metody chirurgiczne.

Starczowzroczność (presbyopia) (często mylona z nadwzrocznością starczą) – pogorszenie widzenia na bliskie odległości, wynikające ze zmniejszenia lub utraty zdolności akomodacji oka. Jest to proces fizjologiczny wynikający ze starzenia się organizmu, powodujący zmniejszenie elastyczności gałek ocznych i dotyczy osób zarówno z nadwzrocznością, krótkowzrocznością, jak i bez żadnej z tych wad wzroku. W starczowzroczności korekcja widzenia "do bliży" zawsze zakłóca widzenie "do dali". Pewnym kompromisem są okulary dwuogniskowe oraz bardziej komfortowe, ale i kosztowne, okulary progresywne. Analogicznie można stosować dwuogniskowe lub progresywne soczewki kontaktowe.

daltonizm – wada wzroku, odmiana ślepoty barw, polegająca na nierozpoznawaniu barwy zielonej (lub myleniu jej z barwą czerwoną). Objawia się to dokładnie brakiem rozróżnienia koloru czerwonego, pomarańczowego, żółtego i zielonego. Percepcja jaskrawości nie zmienia się. Występuje za to brak rozróżnienia w percepcji składowych czerwonej i zielonej, co prowadzi do odbioru fioletu i cyjanu jako ten sam kolor. Jest wynikiem braku czopków reagujących na barwę zieloną.

Rozdzielczość kątowa opisuje zdolność rozdzielczą dowolnego przyrządu, który tworzy obraz, takiego jak np. teleskop optyczny, radioteleskop, mikroskop, obiektyw kamery czy oko ludzkie. Dokładniej mówiąc jest to zdolność takiego przyrządu do rozróżniania kątowej separacji punktów oglądanego obiektu. Samo określenie rozdzielczość oznacza w nauce precyzję, z którą instrument mierzy i zapisuje dane o badanej próbce.

Zdolność rozdzielcza soczewki optycznej jest ostatecznie ograniczona przez zjawisko dyfrakcji.

Bezwładność oka – właściwość oka charakteryzująca się tym, że oko po zarejestrowaniu wrażenia wzrokowego przez krótki czas nie jest w stanie odebrać nowego obrazu.

Jest to cecha pozwalająca na oglądanie ruchomych obrazów w kinie lub telewizji.

Obrazy pojawiające się na ekranie częściej niż co 0,1 sekundy zlewają się ze sobą i dają wrażenie ruchu.

Widzenie przestrzenne jest sumą wielu czynników, wśród których widzenie dwuoczne odgrywa chyba najważniejszą rolę. Właśnie widzenie z dwóch punktów stanowi podstawę stereoskopii. Inne czynniki spotykamy w malarstwie: światłocień i perspektywę powietrzną. Oto siedem czynników, którym zawdzięczamy przestrzenne widzenie świata:

1. Paralaksa: 

2. Konwergencja: 

3. Akomodacja: 

4. Perspektywa geometryczna: 

5. Perspektywa powietrzna: 

6. Cienie i połysk powierzchni: 

7. Ruch: