Det finns egentligen två grundläggande förstoringsekvationer: linsekvationen och förstoringsekvationen. Båda behövs för att beräkna förstoringen av ett objekt med en konvex lins. Linsekvationen avser brännvidd, bestämd av linsform, till avstånden mellan ett objekt, linsen och den projicerade bilden. Förstoringsekvationen avser höjderna och avstånden för objekten och bilderna och definierar M, förstoringen. Båda ekvationerna har flera former.

Lensekvationen

Linsekvationen säger 1 /f = 1 /Do + 1 /Di, där f är linsens brännvidd, är Do Avståndet från objektet till linsen och Di är avståndet från linsen till den projicerade bilden i fokus. Denna form av linsekvationen ger upphov till tre beräkningsmässigt mer användbara former med de algebraiskt enkla lösningarna för de tre variablerna. Dessa former är f = (Do * Di) /(Do + Di), Do = (Di * f) /(Di-f) och Di = (Do * f) /(Do-f). Dessa tre former är mycket enklare att använda om du har två av variablerna och behöver beräkna den tredje variabeln. Linsekvationen berättar inte bara hur långt bilden kommer från objektet och linsen, det kan berätta vilken typ av lins som ska användas om du känner av avstånden.

Förstoringsekvationen

Förstoringsekvationen anger att M = Hi /Ho = - Di /Do, där M är förstoringen, Hej är bildens höjd, Ho är objektets höjd, Di är avståndet från linsen till bilden och Gör är objektets avstånd till linsen. Minustecknet innebär att bilden kommer att inverteras. De två lika tecknen betyder att det finns tre omedelbara former (och fyra mer om du ignorerar M och löser de fyra andra variablerna), nämligen M = Hi /Ho, M = - Di /Do och Hi /Ho = - Di /Do.

Använda ekvationerna

Linsekvationen kan berätta vilken typ av objektiv som ska användas om du känner till avstånden som är involverade. Om en kamera t ex ska skjuta från 10 fot och projicera på en film 6 tum bort, bör linsens brännvidd vara f = (10 * 0,5) /(10 + 0,5) = 5 /10,5 = 0,476, avrundad till tre platser för att matcha noggrannheten hos ingångsparametrarna. Genom att använda en enkel omformning av en av förstoringslikvationsformerna kan vi beräkna storleken på bilden av ett objekt på kamerafilmen. Hej = - (Di * Ho) /Do = - (0,5 * Ho) /10 = - (1/20) * Ho. Bilden på filmen blir 1/20 storleken på den bild som den fotograferar. Minustecknet indikerar att bilden kommer att inverteras.