作微细观察用的物镜，其数值孔径NA决定于使用要求，即欲分辨细节的量，故数值孔径为
式中，σ'为欲分辨的线量，凡为观察用光波的波长。
至于作瞄准/读数用的显微镜，应按其要求来决定数值孔径。若以人眼为接收器，因瞄准（以角度量0，表示）与人眼分辨率（以αE表示）有关，以可用以下关系式表示
取较大的值可以使观察时不致肌肉太紧张而导致很快疲劳，Γ=1000NA相当于aE=240′。取更大的放大率并不能增加分辨细节，称为无效放大。
也可以根据系统所需光能的多少来决定物镜的数值孔径，这决取于仪器的用途。一般情况下，光能在显微系统中不是主要问题，但当显微物镜要兼作投影用时，则应进行光能的核算，若不符合要求，可适当地调整数值孔径或光源，其计算见投影系统部分。
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