Para obtener la imagen de un objeto en una lente delgada convergente, se utilizan los rayos principales: un rayo paralelo al eje óptico que, tras refractarse, pasa por el foco imagen $F'$; un rayo que pasa por el centro óptico $O$ y no se desvía; y un rayo que pasa por el foco objeto $F$ y emerge paralelo al eje óptico.

A partir del trazado de rayos y aplicando las ecuaciones de la óptica geométrica (criterio de signos DIN), podemos justificar las propiedades de la imagen formada cuando el objeto se encuentra en $s < -2f'$:

1. Real: La imagen se forma por la intersección de los rayos refractados (no de sus prolongaciones) en el espacio imagen ($s' > 0$). Al despejar $s'$ de la ecuación anterior, si $|s| > 2f'$, el valor de $s'$ siempre resultará positivo y se situará entre $f'$ y $2f'$.2. Invertida: El aumento lateral $m$ viene dado por la relación entre las distancias al centro óptico:

Dado que $s'$ es positiva y $s$ es negativa, el valor de $m$ es negativo ($m < 0$), lo que indica que la imagen está invertida respecto al objeto.3. Menor tamaño: Cuando $|s| > 2f'$, se cumple que $|s'| < |s|$. En consecuencia, el valor absoluto del aumento lateral es menor que la unidad ($|m| < 1$), lo que significa que la imagen es de menor tamaño que el objeto original.