【色差源于不同波长光在透镜中的折射差异】凸面镜能在较大视野内形成缩小的虚像，入射角与反射角都相对于界面法线测量

色差源于不同波长光在透镜中的折射差异。消色差透镜可通过不同材料组合减小色差。反射望远镜能避免透镜折射产生的色差。菲涅耳透镜利用分段结构减小材料厚度。光阑限制通过光学系统的光束范围。远心成像能够减弱物距变化造成的倍率变化。光路可逆原理适用于许多常见线性光学系统。太阳投影成像遵循小孔或透镜的成像规律。光学仪器的清晰程度受到多种物理因素限制。

物体靠近点状光源时影子可能明显放大。光源具有一定面积时影边可能较模糊。半影区域只接收到部分光源发出的光。本影区域被遮挡物阻断相应光源照明。多光源照明可能形成多个不同方向影子。不同颜色光源能够形成具有色调的影区。阴影并非完全没有任何光线到达。环境反射光会照亮部分原本背光的区域。

全反射发生需要满足介质和入射角条件。光导纤维利用相应光学结构传递光信号。逆反射结构使光返回接近来源的方向。自行车反光片需要外部光照才能明显发亮。偏振片能够选择性透过特定偏振方向的光。偏光镜可以减弱部分特定表面的反光。镜片颜色深不必然意味着偏光效果更强。光学镀膜通过薄层结构改变反射与透射。

几何光学用光线描述光的传播路径。光线模型适合尺寸显著大于波长的情形。均匀各向同性介质中的光通常沿直线传播。反射角等于入射角是镜面反射的基本关系。入射角与反射角都相对于界面法线测量。漫反射来自粗糙表面上不同方向的局部反射。漫反射的每个局部过程仍然遵守反射定律。平面镜成像表现为物体关于镜面的对称。