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En óptica , una imagen se define como el conjunto de puntos focales de rayos de luz provenientes de un objeto. Una imagen real es el conjunto de puntos de enfoque formados realmente por rayos convergentes/divergentes, mientras que una imagen virtual es la colección de puntos de enfoque formados por extensiones de rayos divergentes o convergentes. En otras palabras, es una imagen que se ubica en el plano de convergencia de los rayos de luz que provienen de un objeto determinado. Ejemplos de imágenes reales incluyen la imagen producida en un detector en la parte trasera de una cámara y la imagen producida en la retina del globo ocular (la cámara y el ojo enfocan la luz a través de una lente convexa interna).
En los diagramas de rayos (como las imágenes de la derecha), los rayos de luz reales siempre están representados por líneas completas y continuas; Los rayos de luz percibidos o extrapolados se representan mediante líneas discontinuas. Una imagen real se produce donde los rayos convergen, mientras que una imagen virtual se produce donde los rayos sólo parecen divergir.
Se pueden producir imágenes reales mediante espejos cóncavos y lentes convergentes , solo si el objeto se coloca más lejos del espejo/lente que el punto focal, y esta imagen real se invierte. A medida que el objeto se acerca al punto focal la imagen se acerca al infinito, y cuando el objeto pasa el punto focal la imagen se vuelve virtual y no se invierte (imagen vertical). La distancia no es la misma que la del objeto a las lentes.
Las imágenes reales también pueden inspeccionarse mediante una segunda lente o sistema de lentes. Este es el mecanismo que utilizan los telescopios , binoculares y microscopios ópticos . La lente del objetivo recoge la luz del objeto y proyecta una imagen real dentro de la estructura del instrumento óptico. Una segunda lente o sistema de lentes, el ocular , proyecta entonces una segunda imagen real sobre la retina del ojo.