定义
从物体或图像侧看到的光学系统的表观孔径。
光学成像系统可以包含各种光学孔径，这些孔径可以限制光线的通过。 但是，并非所有这些孔径都与系统的光学性能相关。 此外，孔径的效果可以通过其他光学元件来修改。 例如，由于角膜的聚焦效应，人眼的表观瞳孔看起来比虹膜开口大。 此外，孔径的位置导致开口角度的一定限制，也会影响来自离轴角位置的光线的处理。
为了考虑到所有这些方面，在几何光学中开发了入口和出口瞳孔的抽象概念，用于描述从系统外部看到的光学孔径的影响。
入射瞳孔
我们首先考虑光束路径中多个位置的孔径对开口角的影响。 我们假设成像系统聚焦到某个物体平面，我们考虑从物体平面中心开始的光线。 图1显示，不同位置不同直径的孔径会导致相同的开口角度限制。 然而，重要的是要认识到，对于从对象平面中不同（离轴）位置开始的光线，它们的效果并不相同。 因此，仅知道最大打开角度是不够的。
图1：成像系统可以通过不同位置A1、A2和A3的孔径限制为相同的开口角度。然而，对于来自物体平面中其他点的光，它们的效果会有所不同。
入射瞳孔是从物体侧看到的表观孔径。
人们通过构建具有一定直径和轴向位置的所谓入射瞳来解决这个问题。 在图2中，如上所示，系统仅包含中间光圈（A2，现在称为A）。 该孔径被成像到左侧，即只考虑其剩余的光学元件。 然后，可以将物体侧的光线投射回来，以找到入射瞳孔的边缘 - 在这种情况下，虚拟图像远远落后于第一甚至第二光学表面。 入射瞳孔是从物体侧看到的表观孔径。
图2：系统的入瞳构造如上所述，但仅具有中间孔径。
有了入射瞳孔的知识，不仅可以确定最大打开角度，还可以正确描述从物体平面中其他点出现的光线的限制。
对于其他光学元件前面的孔径，例如图1中的A1，入射瞳孔与该物理孔径相同。 图1中孔径A3的入射瞳孔结构将再次导致不同的结果。 事实上，这三个孔径也会对系统性能产生不同的光学影响。
如果是尺寸有限的单个薄透镜，并且没有额外的光圈，则入射瞳孔将只是透镜的透明部分。 对于多透镜系统，入射孔径可以位于光学设置之前、内部或之后。
例如，对于任何摄影物镜，都可以根据光学设计构建入射瞳孔的位置和直径。 在有多个孔径的情况下，考虑导致光线最强限制的光圈。 然后可以指定这些入射瞳孔参数，而不是实际物理孔径和其他光学元件的所有细节；仅使用这些数据，就可以充分指定对象侧的净化效果。
对于变焦镜头，入射瞳孔通常取决于变焦设置。
摄影物镜的开口通常用f值指定，f值定义为入射瞳孔的焦距和直径之比。
入射瞳孔的轴向位置也与相机的透视中心相关。
对于相对于物体空间具有远心的物镜，入射瞳孔与物镜的距离是无限远的。 这导致了正交视图，即放大倍率与物体距离无关。
对于显微镜物镜，入射瞳孔和焦距与数值孔径直接相关，这是通常的规格。
一些作者使用术语入口瞳孔来表示实际上应该称为入口瞳孔的直径；请注意，入射瞳孔的轴向位置也是一个重要参数。
出射瞳孔
以类似的方式，我们可以构建光学系统的出射瞳孔，这次将相关孔径成像到右侧，即朝向图像平面。 在我们的示例（图 3）中，这再次导致虚拟映像。 该图像再次位于物理孔径的共轭平面中，仅考虑该孔径之后的光学器件。 此外，可以看到入口和出口瞳孔相对于整个光学系统位于共轭平面上。
图3：系统出口瞳孔的构建如上。
根据系统设计，出射瞳孔可能与图像平面侧面的物理孔径相同，或者可能出现在任何轴向位置的某些虚拟图像相同。 通常，它位于光学系统后面。
望远镜和显微镜的目镜通常设计成它们的出口瞳孔与观察眼睛的瞳孔重合。 （请注意，假设天文望远镜的瞳孔直径明显大于显微镜，因为观察条件通常相对较暗，导致瞳孔较宽。 如果出射瞳孔较大，则并非所有出射光都能被眼睛利用；一个人会失去图像亮度。 （这可能发生在望远镜中，例如，当使用放大倍率太低的目镜时，即焦距太长时，或者在白天使用夜视镜时。 光学系统的出射瞳孔较小也是不可取的；它不允许人们利用眼睛的全角分辨率。 出口瞳孔远离观察眼瞳孔的轴向位置也是不可取的，因为透射应该适用于一系列观察方向，而不仅仅是视野中心的物体。 出瞳与最后一个光学表面（或人工晶状体的几何端）之间的距离称为眼部浮雕；对于某些焦距短的眼透镜，它可能不方便。
出射瞳孔的轴向位置在摄影中也很重要。 离图像平面越近，图像传感器最边缘的入射角就越大。 物镜设计应避免这种情况，甚至可能是图像空间远心的，特别是对于带有微透镜的图像传感器，这意味着探测器的接受角减小。
