Phóng đại

Phóng đại là quá trình mở rộng kích thước nhìn thấy, không phải kích thước vật lý của một vật.  Sự mở rộng này được định lượng bằng một số tính toán còn được gọi là "độ phóng đại".  Khi con số này ít hơn một, nó đề cập đến việc giảm kích thước, đôi khi gọi là giảm hoặc khử phóng đại.
Thông thường, độ phóng đại có liên quan đến việc nhân rộng hình ảnh hoặc hình ảnh để có thể nhìn chi tiết hơn, tăng độ phân giải, sử dụng kính hiển vi, kỹ thuật in hoặc xử lý kỹ thuật số.  Trong mọi trường hợp, độ phóng đại của hình ảnh không làm thay đổi phối cảnh của hình ảnh.

Phóng đại dưới dạng số (phóng đại quang học)

Độ phóng đại quang học là tỷ lệ giữa kích thước biểu kiến của một vật thể (hoặc kích thước của nó trong một hình ảnh) và kích thước thật của nó, và do đó nó là một số không thứ nguyên.  Độ phóng đại quang học đôi khi được gọi là "công suất" (ví dụ "công suất 10 ×"), mặc dù điều này có thể dẫn đến nhầm lẫn với công suất quang.

Độ phóng đại tuyến tính hoặc ngang

Đối với hình ảnh thực, chẳng hạn như hình ảnh chiếu trên màn hình, kích thước có nghĩa là kích thước tuyến tính (ví dụ: được đo bằng milimet hoặc inch).

Độ phóng đại góc

Đối với các dụng cụ quang học có thị kính, kích thước tuyến tính của hình ảnh nhìn thấy trong thị kính (ảnh ảo trong khoảng cách vô hạn) không thể được cung cấp, do đó kích thước có nghĩa là góc được phụ thuộc bởi vật thể tại tiêu điểm (kích thước góc).  Nói một cách chính xác, người ta nên lấy tiếp tuyến của góc đó (trong thực tế, điều này chỉ tạo ra sự khác biệt nếu góc lớn hơn một vài độ).  Do đó, độ phóng đại góc được cho bởi: 
Ở đó  là góc được phụ thuộc bởi đối tượng tại tiêu điểm phía trước của vật kính và  là góc được phụ thuộc bởi hình ảnh tại tiêu điểm phía sau của thị kính.
Ví dụ, kích thước góc trung bình của đĩa Mặt trăng khi nhìn từ bề mặt Trái đất là khoảng 0,52°.  Do đó, thông qua ống nhòm với độ phóng đại 10 ×, Mặt trăng dường như có một góc khoảng 5,2°.
Theo quy ước, đối với kính lúp và kính hiển vi quang học, trong đó kích thước của vật thể là kích thước tuyến tính và kích thước biểu kiến là một góc, độ phóng đại là tỷ lệ giữa kích thước (góc) rõ ràng như nhìn thấy trong thị kính và kích thước góc của vật thể khi được đặt ở khoảng cách gần nhất thông thường của tầm nhìn khác biệt: 25 cm tính từ mắt.

Ống kính đơn

Độ phóng đại tuyến tính của một thấu kính mỏng là
tại đó  và  là khoảng cách từ thấu kính đến vật.  Lưu ý rằng đối với hình ảnh thực,  là âm và hình ảnh được đảo ngược.  Đối với hình ảnh ảo,  là dương và hình ảnh là cùng chiều.
Với  là khoảng cách từ ống kính đến hình ảnh,  là chiều cao của hình ảnh và  là chiều cao của vật thể, độ phóng đại cũng có thể được viết là: 
Lưu ý một lần nữa rằng độ phóng đại âm cho thấy hình ảnh ngược.

Nhiếp ảnh

Hình ảnh được ghi lại bằng phim ảnh hoặc cảm biến hình ảnh luôn là hình ảnh thật và thường được đảo ngược.  Khi đo chiều cao của hình ảnh ngược bằng cách sử dụng quy ước dấu cartes (trong đó trục x là trục quang), giá trị của h ᵢ sẽ âm và kết quả là M cũng sẽ âm.  Tuy nhiên, quy ước dấu hiệu truyền thống được sử dụng trong nhiếp ảnh là " thực là số dương, ảo là số âm".  Do đó, trong nhiếp ảnh: Chiều cao và khoảng cách đối tượng luôn thực và dương.  Khi độ dài tiêu cự là dương, chiều cao và độ phóng đại của hình ảnh là thật và dương.  Chỉ khi độ dài tiêu cự là âm, chiều cao, khoảng cách và độ phóng đại của hình ảnh là ảo và âm.  Do đó, các công thức phóng đại ảnh được trình bày theo truyền thống là: