Os instrumentos de observação são também conhecidos como de visão subjetiva. Eles associam ao objeto uma imagem virtual.

Alguns instrumentos de observação são instrumentos de aumento (o telescópio e o microscópio). Outros instrumentos não exibem uma imagem maior do que o objeto. Sua função é aumentar o ângulo visual de um objeto.

O ângulo visual de um objeto é o ângulo formado pelos raios luminosos provenientes dos pontos extremos do objeto. Na Fig. (8.1) ele é representado pelo ângulo .

O ângulo visual determina o tamanho aparente do objeto. Já vimos que se ele for menor de 26 segundos de grau perdemos os detalhes do objeto. Uma estrela pode parecer um ponto. Quanto menor o ângulo visual tanto menor será o tamanho aparente dos objetos. O ângulo visual é o que determina o tamanho aparente dos objetos.

Os instrumentos de aproximação, como a luneta aumentam o ângulo visual. Eles parecem aproximar o objeto a ser contemplado do observador.