1、透镜的基本概念
“ 物方空间 与 像方空间、物方主点 与 像方主点、物方主平面 与 像方主平面、物方焦点 与 像方焦点、物方焦距 与 像方焦距、物方节点 与 像方节点 ”都是相互对应的。
当物方空间与像方空间介质相同时，一对节点正好与一对主点重合，像方焦距 f 也等于像方焦距 f' 。
2、物镜成像公式
物点经过光学系统后，获得清晰构像的条件公式：（此公式也称为高斯透镜公式）
其中，D -->> 物距 ， d -->> 像距 ， f -->> 焦距 。 如图（2）某一物体A到物方平面H的距离为 D ，成为物距。其成像点a到像方主平面H’的距离为 d ，成为像距。物镜的焦距为 f .
当D = x + f ， d = x'+ f' 时，带入上式，整理得到
两个公式均为“物镜构像清晰公式”，也称“牛顿透镜公式”。
3、物镜光圈与光圈号数
光圈的作用在于：调节物镜使用面积的大小和进入物镜的光量。
平行光线经物镜成像于焦面，单位面积影像的亮度与进入物镜的光束柱断面的面积成正比，也就是与有效孔径δ的平方成正比。此外，单位面积影像的亮度又与物镜焦距的平方成反比。
因此，有效孔径 δ 与物镜焦距 f 之比，作为控制影像亮度的一个因素，称为相对孔径（ δ / f ）。
相对孔径的倒数 k = f / δ 即为光圈号数
结论：焦面上影像的亮度与光圈号数的平方成反比。光圈号数越大，光通量越小，影像的亮度就越小。
摄影时只要选择适当的光圈号数和配以曝光时间，就能得到相同的曝光量 M = E t （其中E为照度，t为曝光时间）。