Фотокинооптика - раздел оптики, посвященный теории оптических систем и оптических элементов, составляющих оборудование фото- и киноаппаратов или применяемых в процессе съемки, фотографического размножения и проекции изображения. Сюда входят объективы для съемки и проекции, видоискатели, насадочные линзы, осветительные системы проекторов и увеличительных аппаратов, дальномеры, светофильтры, стереонасадки и т.д.

  Все они представляют собой ряд преломляющих или отражающих  поверхностей, имеющих обычно общую ось круговой симметрии.

Рис.1 Поперечное колебательное движение лучей.

  Наиболее простое и наглядное описание их действия дает лучевая, или геометрическая, оптика, в основе которой лежит понятие о луче, как о прямой линии распространения света, и понятие о светящейся точке, как источнике света, размерами которого можно пренебречь вследствие их малости в сравнении с расстояниями наблюдения. 

  К сожалению, в представления лучевой оптики не укладываются явления, возникающие при прохождении света через узкие щели, через прозрачные тонкие пленки или через тела с кристаллической структурой, и тогда приходит на помощь волновая теория света. 

  Связь между волной и лучом схематически показана на рис. 1. Малые стрелки изображают направление и скорость колебаний, а большая стрелка XX' представляет луч, причем колебания показаны только в одной плоскости, тогда как в естественном свете они происходят во всех плоскостях, пересекающихся по прямой XX', и только при поляризации колебания сосредоточены в определенных поверхностях. 

  Излучая свет во все стороны, светящаяся точка образует неог-раниченный пучок лучей, но если на пути пучка поставить диафрагму, т. е. непрозрачный экран с отверстием, то за диафрагмой свет будет распространяться в виде ограниченного пучка. Уменьшая отверстие диафрагмы, можно вырезать все более узкий пучок, однако при малом отверстии наступает диффракция света - лучи теряют свою прямолинейность и огибают край диафрагмы. Поэтому из пучка нельзя выделить "отдельный луч", и реально существуют только пучки лучей, а отдельный луч следует понимать как геометрическую ось физически существующего узкого пучка. Лучевая оптика применяет к световым явлениям простые геометрические построения, пользуясь прямолинейностью распространения света и законами поведения луча на поверхности раздела. 

Рис.2 Преломление света.

  Встречая на пути прозрачную среду с идеально гладкой поверхностью раздела ММ, например полированную поверхность стекла (рис.2), луч света изменяет свое направление: часть света проходит в стекло, преломляясь на поверхности раздела воздух - стекло, а другая часть отражается, также меняя свое направление. На рис. 2 показаны угол падения а, угол преломления B и угол отражения a'. 

  Законы преломления для монохроматического луча: 

1. луч падающий и луч преломленный лежат в одной плоскости с нормалью в точке падения; 
2. отношение синуса угла падения a к синусу угла преломления B постоянно для данной среды, не зависит от угла падения и называется показателем преломления данной среды: 

(1)

3. луч падающий и луч преломленный взаимно переместимы.

  Показатель преломления обозначается латинской буквой n, к которой приписывается индекс, указывающий длину волны света, так как для одной и той же среды показатель имеет различные значения в зависимости от длины волны. Обычно дается показатель преломления для желтой спектральной линии О с длиной волны 589,3 нм, например: nD=1,5163. 

  Показатель преломления пустоты равен единице; показатель преломления воздуха очень близок к единице (табл.1).