După natura imaginii finale, instrumentele optice care conduc la formarea de imagini, pot fi clasificate în instrumente care produc imagini reale şi instrumente care produc imagini virtuale.
Principalele mărimi care permit comparaţia între două instrumente optice de acelaşi tip cu scopul de a-l alege pe cel care corespunde cerinţelor, se numesc caracteristici optice.
Mărirea
Mărirea prezintă interes numai în cazul instrumentelor optice care dau imagini reale ale căror dimensiuni pot fi măsurate. Am definit mărirea transversală sau liniara β, ca fiind raportul dintre lungimea imaginii perpendicurare pe axa optică, y2 şi lungimea y1 a obiectului, pe aceeaşi direcţie:
ß = y2/y1
Puterea optică
Puterea optică (P), este raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede imaginea obiectului (α2) şi dimensiunea liniară a obiectului (y1):
P = tgα2/y1
Puterea optică caracterizează instrumentele optice care dau imagini virtuale şi valoarea sa depinde de poziţia obiectului. Unitatea de măsură în SI este dioptria.
Grosismentul
Grosismentul (G), este raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede imaginea obiectului (α2) şi tangenta unghiului sub care se vede obiectul cu ochiul liber (α1):
G = tgα2/tgα1
Grosismentul este de asemenea utilizat pentru caracterizarea instrumentelor optice care dau imagini virtuale.
Puterea separatoare
Puterea separatoare (sau de rezoluţie) caracterizează capacitatea unui instrument optic (lunetă, microscop, aparat fotografic, spectroscop etc.) sau a unui material fotosensibil (film, placă spectrală, hârtie fotografică etc.) de a pune în evidenţă distinct, separat, două puncte vecine.