Vejamos primeiramente a observação de um objeto lejano a olho nu.

O que dá mais quantidade de detalhes é o tamanho da imagem na retina. Esse tamanho é o tamanho do objeto pelo fator de aumento (que no caso é redução) o/i , como se ve aplicando uma relação de triângulos
.
Para a imagem estar nítida é imprescindível que a lente do olho ("cristalino") esteja no valor certo de convergência ("distância focal f") que corresponde aos valores de distâncias objeto ("o") e imagem ("i"). Para isto o cristalino é curvado pela pressão de músculos, mas para termos uma imagem maior na retina teríamos que ter ele mais longe, ou seja, um olho maior:

Como isto não é possível, vejamos o que poderia ser feito para colocar na retina a imagem maior dada por uma lente de distância focal grande:

A primeira imagem, é maior que a que tínhamos na retina sem a lente, porém quando a queremos ver pela retina, a distância em que ela fica do olho (é sempre da ordem de 30 cm, se chegarmos mais perto que isso não vemos nítido, o olho não consegue focalizar) leva a uma redução de imagem na retina.

Para poder chegar perto com o olho, a solução é usar uma lupa, ou seja, adicionar ao olho uma lente de curta distância focal, que chama-se ocular.