Die Linsengleichung
Der Zusammenhang zwischen der Gegenstandsweite ($g$), der Bildweite ($b$) und der Brennweite ($f$) wird durch die Abbildungsgleichung beschrieben:
$$ \frac{1}{f} = \frac{1}{g} + \frac{1}{b} $$
Vergrößerung (Abbildungsmaßstab)
Das Verhältnis von Bildgröße ($B$) zu Gegenstandsgröße ($G$) nennt man Abbildungsmaßstab $M$:
$$ M = \frac{B}{G} = - \frac{b}{g} $$
Das negative Vorzeichen zeigt an, dass das Bild bei reellen Abbildungen auf dem Kopf steht.
Reelles Bild ($b > 0$)
Entsteht, wenn der Gegenstand außerhalb der einfachen Brennweite steht ($g > f$). Das Bild kann auf einem Schirm aufgefangen werden und steht auf dem Kopf.
Virtuelles Bild ($b < 0$)
Entsteht, wenn der Gegenstand innerhalb der Brennweite steht ($g < f$). Das Bild erscheint vergrößert und aufrecht (Lupeneffekt), kann aber nicht auf einem Schirm abgebildet werden.