一束光，怎样成为一幅像？

一片叶子上的每个位置，都会把光送向许多方向。透镜截取其中一部分，并改变它们的方向。如果某个物点发出的光恰好落在传感器上的同一个小区域，这个点就能被清楚地记录下来。整片叶子是许多这样的点共同形成的像。

光学台上，亮点是我们始终跟踪的同一个物点。成像屏离正确位置太远或太近，光束都会在屏上摊开。对焦是在调整物体、光学系统和像面之间的关系。 动画让屏幕移动；相机通常让镜片或镜片组相对固定的传感器移动。

把亮点沿着物体向下移动，像点会向上移动。这种倒立来自光路几何，不是透镜执行了一条“翻转图片”的指令。相机的取景与显示系统再把画面以适合观看的方向呈现。

• 保持焦距 50 mm，把物体放在 200 mm 处。清晰像面约在透镜后 66.7 mm。
• 把物体移到 110 mm，先不动屏，观察光点分开。再把屏移到约 91.7 mm，重新收拢。
• 保持物距，增加焦距。像面向后移动，像也变大；屏的行程有限，按钮只会对可达的实像位置启用。
• 把物体放在焦距以内。右边的光线散开，左边的虚线反向延长相交。那个正立、放大的位置是虚像，不能用右侧的屏直接接住。

“自己试试”可以改变物距、焦距和屏位置。返回演示或跳转章节会从章节参数直接重建状态，不继承上一次调参的残留。

这里 u 是物距，f 是正透镜焦距，v 是像距。v > 0 表示另一侧的实像；v < 0 表示物体同侧的虚像。放大率 m 为负时倒立，为正时正立。物体恰在焦平面时，来自同一物点的出射光互相平行，像距标为无穷，不把无穷送进图形坐标。

对于从高度 h₀ 的物点、经过透镜高度 h 的一条光线，模型先算入射斜率 (h − h₀)/u，再减去 h/f 得到出射斜率。不同入射高度的光线因此在同一个理论像点相交。

这是近轴、理想薄透镜模型。三维玻璃的厚度用于辨认凸透镜结构，不表示在两个真实曲面上逐次追迹的结果。模型没有球差、色差、衍射、遮光筒或多组镜片，也没有计算真实相机的自动对焦算法。光子标记是帮助追踪方向的慢放标记，不是实际光速。

绿色标记表示光线继续传播时的理论像点；不在屏上的标记不意味着屏幕已经收到一幅清晰图像。虚线是几何反向延长线，不是另一束向后传播的光。