光在我们周围无处不在，光学成像技术也和我们的生活密不可分，如各种相机、摄像机、望远镜、投影仪等光线跟踪对于光学系统中的透镜成像介绍，可以通过讨论光线跟踪开始。图一是一个理想的薄透镜对物体进行成像的基本光路图。物体的高度为y1，到透镜中心的距离为s1，透镜的焦距为f。透镜在另一端s2的位置成像，像高为y2。对于理想的薄透镜，它的厚度足够薄，可以不计入焦距。这种情况下，穿过透镜中心的光线发生的折射可以忽略。接下来的讨论基于这种理想薄透镜，这对于一些基本规律的讨论是足够的。透镜的相差及厚度所产生的其他效应在这里不加以考虑。图中包含三条光路，其中任意两条都可以完全确定像的位置和大小。最上面一条从物体发出并平行于透镜的光轴，经过透镜折射后穿过另一侧的焦点。第二条光束穿过透镜左侧的焦点，经过折射，与光轴平行。第三条光束直接穿过透镜中心。因为透镜垂直于主光轴并且厚度很小，当光透过其中心时，折射可以忽略不计。除了理想薄透镜假设，还采用了近轴近似，也就是光线与光轴的夹角θ足够小，可以把Sinθ近似为θ。[1] 放大成像图显示了一个同样的光路结构。从物体出发，穿过透镜中