Основной закон линзы - физика. Теперь следует познакомиться с законом, определяющим положение изображения в зависимости от расстояния до линзы и до
объекта. Этот закон очень прост, одна из возможных форм его записи такова:

1/U+1/V=1/f
где U — расстояние от объекта до линзы; V —- расстояние от линзы до
изображения и f — фокусное расстояние линзы.

В случае если узловые точки системы значительно отстоят друг от друга, расстояния U и V необходимо измерять от них. Мы не имеем намерения привлекать здесь математику, однако некоторые выводы могут быть получены непосредственно. Во-первых, если расстояние до объекта велико, расстояние до изображения становится равным фокусному расстоянию линзы. По мере того как объект приближается к линзе, изображение отступает от нее, сначала медленно, а по мере приближения объекта к линзе все быстрее. Если Л, В, С — ряд положений объекта перед линзой, изображение занимает позади линзы положения Л', В' и С'.
Если экран из матового стекла помещен в положение изображения объекта В, то только изображение В' будет резким, а Л' и В' будут расплывчатыми. То же произойдет, если в В' будет помещен светочувствительный слой; будет получено резкое изображение только объекта В.
В обычных ручных фотоаппаратах наводка на фокус осуществляется передвижением объектива в соответствии со шкалой фокусировки, которая прокалибрована при изготовлении фотокамеры. Например, если объектив установлен на отметку 2 м, на фотопленке будет получено резкое изображение объекта на расстоянии 2 м. Если положение объектива для очень удаленных объектов (бесконечность) может быть найдено экспериментально, положение других отметок на шкале фокусировки может быть вычислено из уравнения

ΔV=f²/(U-V)


где U и f — соответственно расстояние до объекта и фокусное расстояние объектива.


Это уравнение является другой, в настоящий момент более удобной формой установленного уже закона линзы; ΔV — расстояние, на которое должен быть сдвинут объектив из положения фокусировки на бесконечность. Вычисление шкалы для объективов, которые фокусируются движением только переднего элемента, производится аналогично, но должно быть использовано фокусное расстояние подвижного элемента. При такой фокусировке приходится допускать некоторое увеличение аберраций. Фокусировка передним элементом иногда используется на практике так как это удобнее и дешевле, чем фокусировка передвижением всего объектива как целого.
Необходимо заметить, что шкала фокусировки зависит только от фокусного расстояния объектива, стало быть, одна и та же шкала может
делаться для всех объективов с одинаковым фокусным расстоянием, независимо от относительного отверстия.