Глаз. 
Основы оптики. 
Теория изображения

Размеры элементарной фогоприёмной площадки на сетчатке глаза неизменны. При постоянном общем световом потоке диаметр глазного зрачка не меняется. Следовательно, постоянен и апертурный угол пучка в каждую точку изображения на сетчатке. В этих условиях световой поток на отдельный фоторецептор изменяется синхронно яркости сопряжённой с ним точки источника. Этим объясняется известное явление: уличные фонари кажутся одинаково яркими независимо от расстояния. Если световой поток меняется, то меняется и диаметр зрачка глаза. Вместе с ним меняется и субъективная яркость фонарей, но равенство яркостей не нарушается.

Рис. 6.8.

Фиксированной геометрией глаза объясняется и то, что осевая и периферийные точки раскалённого шара, ламбертова источника кажутся одинаково яркими (рис. 6.8). Действительно, диаметру фоторецептора на сетчатке соответствует разрешаемый угол 0_Д в пространстве предметов глаза (см. разд. 5.5.1). На поверхности светящегося шара в конус с плоским углом 2 0_Д укладывается площадка dS, т. е. эта площадка воспринимается глазом как светящаяся точка. На периферии шара такой же «точкой» будет казаться площадка dS, укладывающаяся в угол Од. Соответствующая ей видимая площадка dSg равна dSg =dS cos 0 * dS. Световой поток от площадки dS равен потоку от площадки dS, по крайней мере, когда расстояние от шара до глаза намного больше диаметра шара:

Таким образом, обе точки будут казаться глазу одинаково яркими.

В приведённых примерах угловые размеры предмета превышали разрешение глаза. Если же размер источника меньше глазного разрешения, то глаз воспринимает предмет как дифракционный кружок, освещённость которого уменьшается по мере удаления источника. Действительно, яркость и линейные размеры источника постоянны, а телесный угол пучка от каждой точки источника в глазной зрачок уменьшается с расстоянием.