1、透鏡的基本概念
“ 物方空間 與 像方空間、物方主點 與 像方主點、物方主平面 與 像方主平面、物方焦點 與 像方焦點、物方焦距 與 像方焦距、物方節點 與 像方節點 ”都是相互對應的。
當物方空間與像方空間介質相同時，一對節點正好與一對主點重合，像方焦距 f 也等於像方焦距 f' 。
2、物鏡成像公式
物點經過光學系統后，獲得清晰構像的條件公式：（此公式也稱為高斯透鏡公式）
其中，D -->> 物距 ， d -->> 像距 ， f -->> 焦距 。 如圖（2）某一物體A到物方平面H的距離為 D ，成為物距。其成像點a到像方主平面H’的距離為 d ，成為像距。物鏡的焦距為 f .
當D = x + f ， d = x'+ f' 時，帶入上式，整理得到
兩個公式均為“物鏡構像清晰公式”，也稱“牛頓透鏡公式”。
3、物鏡光圈與光圈號數
光圈的作用在於：調節物鏡使用面積的大小和進入物鏡的光量。
平行光線經物鏡成像於焦面，單位面積影像的亮度與進入物鏡的光束柱斷面的面積成正比，也就是與有效孔徑δ的平方成正比。此外，單位面積影像的亮度又與物鏡焦距的平方成反比。
因此，有效孔徑 δ 與物鏡焦距 f 之比，作為控制影像亮度的一個因素，稱為相對孔徑（ δ / f ）。
相對孔徑的倒數 k = f / δ 即為光圈號數
結論：焦面上影像的亮度與光圈號數的平方成反比。光圈號數越大，光通量越小，影像的亮度就越小。
攝影時只要選擇適當的光圈號數和配以曝光時間，就能得到相同的曝光量 M = E t （其中E為照度，t為曝光時間）。