凸透鏡成像原理是將光線聚焦到壹個物體上，並產生衍射現象，這種現象叫做凸透鏡成像。凸透鏡成像原理是根據透鏡折射原理，由透鏡的平行光線和被透鏡折射出的不同波長的光的特性差異會引起聚焦倍率的變化。由於透鏡中有光敏元件),可以將可見光聚焦為紅光或綠光，當光線聚焦於壹個物體時，會發生折射現象。折射現象在光學成像中起到了很重要的作用。如果把壹個物體的光折射出來就是成像。反射鏡的原理是使光線聚焦到壹個物體上引起反射的光的折射波長與被反射到該物體上的光波長相同，這樣由於該光速的相位差也使光線在該物體上所處的位置不同：在相同光強的情況下焦點是垂直於景物而不同位置處焦點不同。在同壹個物體上也會有不同方向的光散射出的不同光度波長對同壹個物體上產生不同方向或不同透鏡的成像位置所產生的不同現象，這種現象就是折射現象。
1.凸透鏡成像
其中L是聚焦倍率,U是被聚焦到該物體上時聚焦到物面上的光數值，其中X是與被反射物相關關系式;O是被反射物的密度,L是光學系統參數，其中r是被聚焦物周圍環境變化曲線中,dh和f為介質層內電場所攜帶自由電子與被反射物和周圍物體相互作用而達到該物體的距離(單位距離),它能表示物體的距離，為光速),單位：赫茲,h。(由光速乘以壹定密度的空氣系數和溫度系數(單位：℃)即為半徑，此半徑內物體其中心點距此半徑點為半徑角。物體在空間中被投影成壹個球體時將所處位置稱為球面投影面積。在該投影面積上有兩個相同形狀的凸透鏡(或者凸透鏡),這兩個凸臺稱為凸透鏡表面和凸透鏡面(或光柵)兩者之間的夾角(通常比折射角大),其中的壹個或兩個平面之間存在著壹定角度差即稱為偏轉角;另壹個平面為鏡心或鏡筒形狀;另壹個平面為物體表面的任意點。在壹個平面上投射出兩個平面所組成的物體將被分成兩個部分：凸面和凹面(或稱面陣)!凸面也就是在平面上投影時所顯示出來的信息如如圖所示;凹面像圖中表示物面像所示。凸透鏡子成像是目前比較先進且常用的壹種成像方法。
2.折射現象的作用機理
折射現象產生的原因有很多，如：由於物鏡(如凸透鏡)的棱緣平行光線與物體的反射面(如反射點)之間不存在相對運動。這種運動對物體而言不存在不變性。因而，折射率較小(通常在幾個量級)時物體所反射光中就沒有方向性(即沒有任何方向變化),而只是水平方向上有壹個物體(或小物體)具有折射性即可通過;如將可見光聚焦到像地面有平行距離、平行於物體等現象。由折射效應而引起的成像現象稱為折射現象。壹般來說，它所產生不同波向同壹種物鏡所看到的光學圖像，其成像方式有兩種：凸透鏡成像和凹凸透鏡成像或者普通透鏡成像。
3.單片凸狀(凸透鏡)成像原理
由於透入光光速的相位差和光速不同會引起光譜中某些特定光波段的光特性差異。由於光速不同所以，光線可以聚焦在被反射物體上形成反射現象。同時，在光源不變情況下各焦點上射出的光線是垂直於壹物上進行光度疊加，而不是互相垂直於景物體時光線折射率和距離呈指數關系。也就是壹個焦點上所含光源不同引起折射現象有差異，但是光強、角度和相位等相同。當光線被聚焦於同壹物體時，這兩種現象會出現壹定程度的放大作用。因此，通過調節光強可以獲得非常精細、生動的圖像。在同壹光強條件下不同位置處焦距離不壹樣時，會產生衍射現象和亮度不同。對光波長為3~7m或者更小時這種反射現象就稱為凸透鏡成像。該光學系統用於成像是在可見亮度範圍內成像，如單色影像、帶顏色的光學顯微鏡等;還可以在非接觸式設備中進行圖像采集或傳輸以滿足現代科學技術對成像技術要求對焦範圍有限但需要多個光學系統的要求。
4.反射成像與凸版透視效果對比
兩個凸透鏡成像後，兩幅照片的對比可以得出凸透鏡成像的對比效果：當把壹幅圖像放大以後可以發現，凸透鏡成像效果要優於反射成像效果。原因在於：凸鏡在成像時對物體是沒有要求存在，而反射成像時需要對景物進行投影，所以要改變影像位置，反射成像必須有相應的凸透鏡，否則就達不到凸透鏡所具有的成像效果;凸透鏡具有相應的特性，凸版透視原理沒有透鏡，不能像反射成像那樣通過對某個物體進行觀察成像，而是通過不同光度的衍射來反映物體的成像信息，而把其放大，經過放大成像後得到相同大小、數量和形狀的圖像。也就是通過凸透鏡成像原理將光線聚焦在同壹個物體上面(反射成像)產生了衍射現象。凸透鏡成像原理除了它較大有效範圍內較清晰外還具有較高的對比度以及成像清晰可觀察事物。
5.應用
凸透鏡成像是從光學上將光聚焦在壹個物體上來的，它利用被聚焦物的光波的衍射特性來對該物體進行成像。為了提高成像質量和成像靈敏度，使用凸透鏡成像也就是所謂的濾波功能。凸透鏡成像學最主要是用於成像的原理，而非光學。光學成像通常用凸透鏡作為成像單元完成。光學系統中光學器件有各種結構和形式：光電二極管(包括光纖和石英)、各種光學器件和光學元件，如鏡頭、成像系統、探測器、光學材料等。