5.主点和主平面
  透镜的主点是度量透镜的焦距、物距和像距的依据,因此要求取透镜成像时物和像的距离,应首先了解主点。
  为了便于叙述和作图,通常使物方位于透镜的左边,像方位于透镜的右边。如图所示:
 
 
  上图是一个位于空气中的双凸透镜,当物方空间发出的平行于主轴的光线到达透镜的前表面后,光线即向主轴偏折到达透镜的后表面,透过透镜继续向主轴偏折,最后相交于像方主焦点上。如果将入射线正向延长,将折射线反向延长,则两条延长线相交于C′点,过C′点作垂直于主轴的A′B′线,与主轴相交于H′点,这个H′点就是像方主点。过H′并与主轴相垂直的平面(即A′B′平面)就是像方主平面。根据光路的可逆性原理,经过物方主焦点的入射线,穿过透镜后的折射线必将平行于主轴,则入射线和折射线的正、反向延长线相交于C点,便可得到物方主点H和物方主平面AB。像方主点和物方主点又分别称为后主点和前主点,统称为主点。像方主平面和物方主平面又分别称为后主平面和前主平面,统称为主平面。
  主平面具有这样的特性:假定物方任意一条光线和前主平面相交于一点,和它对应的折射线则和后主平面相交于另一点,这两点必距主轴等远。主点也具有这样的性质,即射向前主点的入射光线,必经过后主点,折射光线不改变原来的方向,同时折射线与主轴的夹角等于入射线与主轴的夹角。
  6.焦距、物距和像距
  任何摄影镜头,无论是单透镜还是复合透镜,都有固定的焦距。计量焦距的准确方法,应由主点算起。从物方主点H至物方主焦点F的距离为物方焦距f,或称为前焦距。从像方主点H′至像方焦点F′的距离为像方焦距f′或称为后焦距。物方焦距和像方焦距统称为焦距。
  透镜焦距的大小取决于透镜两个折射面的曲率半径,同时也取决于组成透镜的材料的折射率。但是,只要透镜的两个侧面所在的媒质相同(一般都相同,因为透镜两侧都是空气)则不管透镜两个折射面的曲率半径是否相同,其前焦距和后焦距总是相等。
  关于物距和像距的计算,也是从主点计算由透镜的物方主点到物平面的距离,称为物距。由透镜的像方主点到像平面的距离,称为像距。