초점 밖의 물체는 렌즈 반대편에 실상을 만듭니다
볼록렌즈는 중심축과 나란히 들어온 빛을 반대편 초점으로 모읍니다. 물체가 초점보다 멀리 있으면 물체의 위쪽에서 나온 빛과 아래쪽에서 나온 빛이 렌즈 뒤에서 서로 교차합니다. 스크린을 교차 지점에 놓으면 위아래가 바뀐 실상이 맺힙니다.
초점거리 10센티미터인 렌즈 앞 30센티미터에 물체를 두면 얇은 렌즈 식에서 상은 렌즈 뒤 15센티미터에 생깁니다. 배율은 -0.5이므로 상은 물체의 절반 크기이고 거꾸로입니다.
참고 · Samuel J. Ling · Jeff Sanny · William Moebs — 얇은 볼록렌즈의 상과 배율 ↗
초점 안쪽에서는 빛이 실제로 만나지 않습니다
물체를 초점보다 렌즈 가까이에 두면 렌즈를 지난 빛은 퍼집니다. 눈은 그 빛을 뒤로 연장해 렌즈와 같은 쪽에 바로 선 확대상이 있는 것처럼 봅니다. 이것이 돋보기로 가까운 글자를 보는 방식입니다.
이 상은 빛이 실제로 한곳에 모인 결과가 아니므로 종이 스크린에는 맺히지 않습니다. 활동에서 물체 거리를 초점 안팎으로 옮기면 실상과 허상의 경계가 바뀝니다.
초점에 정확히 두면 유한한 스크린 위치가 없습니다
물체가 초점에 있으면 렌즈를 지난 빛이 거의 나란히 진행합니다. 이 단순 모형에서는 상이 무한히 먼 곳에 있다고 표현하며 가까운 스크린에서는 선명한 상을 찾을 수 없습니다.
실제 렌즈는 두께가 있고 가장자리의 빛이 조금 다르게 꺾입니다. 활동의 수치는 물체 거리·초점거리·상 거리의 관계를 비교하는 데 사용하고, 카메라나 눈의 전체 성능으로 확대하지 않습니다.