接近正午时影子长短取决于纬度和日期_几何光学与成像

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。

快速移动物体的影子也会随之改变位置。影子变化速度不直接代表物体移动速度。表面倾斜会改变影子的形状和比例。水面波动可能使投影边缘出现晃动。摄影中的阴影可以保留结构和空间线索。过度提亮暗部可能放大图像中的噪点。绘画明暗关系利用光影表达立体感受。观察阴影有助于判断照明的大致方向。日常光影效果来自光源物体与接收面关系。

白墙附近阴影可能受到较明显的反射补光。黑色背景通常减少返回主体的反射光。手影通过改变手部轮廓形成可辨识图案。剪影强调主体边缘而弱化内部明暗细节。逆光环境容易形成前景较暗的视觉效果。舞台灯位置会改变演员面部阴影分布。顶光可能在眉骨和鼻部下方形成阴影。侧光形成的明暗差有助于突出表面起伏和纹理。

凸透镜在空气中通常具有会聚平行光的作用。凹透镜在空气中通常使平行光束发散。透镜焦距受表面曲率和材料折射率影响。薄透镜公式依赖近轴光线等近似条件。放大率描述像尺寸与物体尺寸之间的关系。放大镜利用凸透镜形成放大的正立虚像。照相机通常利用透镜在感光面形成实像。相机光圈大小影响进光量和景深范围。景深表示物体前后看起来相对清晰的距离范围。