Les foyers principaux qui viennent d'être définis constituent avec le centre optique[1] des points dont les propriétés particulières leur confèrent un rôle privilégié dans l'étude des miroirs sphériques. Ces points, que l'on appelle points cardinaux , seront en particulier très utiles pour la construction géométrique de l'image[2] d'un objet[3].
Dans l'approximation des lentilles minces, le centre optique est le point où l'axe principal traverse la lentille, considérée comme infiniment mince.
Les rayons qui passent par le centre optique ne sont pas déviés.
On peut le comprendre en considérant que dans la zone du centre, une telle lentille est équivalente à une lame à faces parallèles d'épaisseur quasi-nulle.
On appelle image d'un objet par un système optique, l'ensemble des images des points de l'objet.
On appelle image d'un point, la zone de convergence des rayons, après traversée du système optique (image réelle) ou la zone d'où les rayons semblent provenir (image virtuelle). Lorsque cette zone se réduit à un point, le système est dit stigmatique.
En pratique, l'image ressemble à l'objet (sinon le système ne présente pas d'intérêt), elle peut être
agrandie : plus grande que l'objet ( |grandissement| >1) ;
rapetissée : plus petite que l'objet ( |grandissement| <1) ;
droite : dans le même sens que l'objet (grandissement >0) ;
renversée : dans le sens contraire à l'objet (grandissement <0) ;
déformée : un système qui déforme parce qu'il n'a pas le même grandissement dans différentes directions provoque une anamorphose (ex : glace déformante) ;
floue
En optique, on appelle objet tout ensemble de points lumineux. Il peut s'agir d'une source primaire qui produit de la lumière (ex : soleil, étoiles, filament de lampe allumée, écran de télévision ou d'ordinateur en fonction), ou d'une source secondaire qui diffuse une partie de la lumière qu'elle reçoit (ex : lune, planètes, la plupart des objets qui nous entourent lorsqu'ils sont éclairés).
On considère, en général, des objets plans situés dans des plans de front de systèmes optiques.
Dans des systèmes composés on pourra considérer qu'une image produite par une première partie du système est un objet pour le reste du système.