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物和像的位置可以相對于系統的主點來確定，用 l 表示物點 A 到物方主點 H 的距離，用 l' 表示像點 A' 到像方主點 H'的距離，其正負以主點為原點來決定。如果由 H 到 A 或由 H'到 A' 的方向與光線傳播的方向一致，則為正，反之則為負。
焦距的定義同樣也是以主點為原點，有正負之分，可參見下面關于焦距的描述。按圖 3 所示情況，物距 l < 0，像距 l'> 0，物方焦距 f < 0，像方焦距 f'> 0 。其關系公式為
??這兩個公式分別稱為高斯公式和放大率公式。放大倍率為負表示系統所成的像為倒像。
??當物方和像方的介質相同時，有 f'= - f，則上面兩個公式可寫成
??攝影光學系統是指那些把空間物體成像于底片的光學系統。在攝影光學系統中，物距和物方焦距為負值，像距和像方焦距為正值，在底片上得到的像為倒像，即放大倍率為負值。因此，為了計算方便，通常以它們的來代替計算，即不考慮其方向性。則高斯公式和放大率公式又可以寫
孔徑光闌、入射光瞳、出射光瞳
??在一個光學系統的若干通光孔中，一定有一個光孔起著限制成像光束的作用，自物平面上一點發出的光束，只要能夠通過該光孔，則一定能夠通過整個光學系統，會聚于像平面，那么這個光孔被稱為系統的孔徑光闌。
??孔徑光闌被其前面的鏡組在物空間中所成的像稱為光學系統的入射光瞳，其決定了物點成像光束的孔徑，并且是物面上各點成像光束的公共入口；同樣，孔徑光闌被其后面的鏡組在像空間中所成的像稱為光學系統的出射光瞳，這是物面上各點的成像光束自系統出射時的公共出口，并且是入射光瞳經整個系統所成的像。
??在攝影鏡頭中，都設有專門的孔徑光闌，它限制了通過系統的成像光束大小，即限制了鏡頭的通光量，決定像面的照度。并且為了使同一鏡頭能適應各種光照條件以控制像面
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