O livro mostra as potencialidades da Óptica e esmiúça os fundamentos da luz aliada às bases de aplicações no registro e processamento de imagens. Por meio de ilustrações e exemplos desafiantes, o livro aborda os principais temas de estudo na área, desde assuntos clássicos em propagação e polarização da luz e óptica geométrica, até questões complexas em interferência da luz, tratamento da difração e holografia. A obra também faz uma introdução à propagação em meios anisotrópicos e à óptica não linear e apresenta textos complementares sobre temas teóricos e práticos, como alinhamento de lentes e fotodetectores.

A obra explora a óptica geométrica, ancorada em estudos de matrizes e diafragmas em sistemas ópticos; propagação da luz; natureza vetorial da luz; interferência e coerência; difração e óptica de Fourier; holografia e introdução à teoria da informação; óptica em sólidos; Delta de Dirac; Teorema de Bernstein; processos estocásticos entre outros temas.