Een objectief bestaat overigens, in bijna alle gevallen, uit meerdere lenselementen. Om de basis te begrijpen concentreren we ons eerst op het gedrag van licht bij één lens.

Refractie

Zoals we vorige keer vaststelden, reizen lichtstralen rechtuit, tenzij ze ergens tegenaan stuiten. Wanneer licht tegen een andere substantie komt dan lucht, buigt het af: refractie. Dit zie je bijvoorbeeld goed bij water. Zet maar eens een lepel in een glas water; die lijkt af te buigen in het water. Refractie betekent eigenlijk dat het licht, dat een vorm van energie is, wordt afgeremd. Licht reist altijd met dezelfde snelheid in lucht, maar wanneer het door ander materiaal gaat verandert de snelheid. Dus refractie buigt de baan van het licht af door de snelheid te veranderen.

Lens

Deze afbuiging kunnen we gebruiken. Stel dat we al het licht van een brede bundel willen samenbrengen naar een smaller punt. Als we elke lichtstraal kunnen afbuigen - de linkerkant iets naar rechts en de rechterkant iets naar links - dan kunnen we dat licht verder bundelen. Dat is dan ook precies wat een lens doet.

Er zijn twee factoren die bepalen in welke mate een lens het licht afbuigt. De brekingsindex van het materiaal is de eerste. Deze bepaald hoeveel het licht afgeremd wordt. De invalshoek is de ander. De invalshoek is hoe ver van loodrecht de lichtstraal binnenvalt op het moment dat deze het oppervlak raakt. Hoe groter de hoek, hoe groter de buiging. Daarom hebben groothoeklenzen. die het licht ver moeten buigen, een uitpuilend uiterlijk.

Scherpte

We hebben het nu steeds over een keurige, parallelle lichtbundel die op de lens valt. Deze parallelle lichtbundel zal samenkomen op hetzelfde punt, nadat deze is afgebogen. De afstand van het lensoppervlak tot het focuspunt is de brandpuntsafstand van de lens en wordt uitgedrukt in millimeters. Zoom objectieven hebben meerdere brandpuntsafstanden, omdat er binnen in het objectief een complexe serie van lenzen zijn die ten opzichte van elkaar bewegen. De millimeters van zijn altijd een daadwerkelijke afstand, van de voorkant van de lens tot de sensor van de camera.

Wanneer een onderwerp dichtbij de lens is, zelfs een paar honderd meter, dan is het licht dat vanaf het onderwerp reflecteert niet keurig parallel. Hoe dichter het onderwerp bij de lens is, hoe minder parallel de lichtstralen de lens binnenkomen, en hoe meer de lens moet bewegen om een scherp beeld te creëren. Dat zie je het beste wanneer onderwerpen heel dicht bij de lens komen, zoals in macro, waardoor de scherptediepte hier zo klein is.

Scherptediepte

Om een beeld van een onderwerp scherp te krijgen, moet de lens ten opzichte van de sensor (het scherm bij camera obscura) bewogen worden. Je stelt scherp op onderwerp op een bepaalde afstand. Je kunt dit gemakkelijker maken door de lens kleiner te maken, net als het hielp om het gat van de camera obscura kleiner te maken. Maar, dat betekent een verlies aan helderheid. Daarom maken we niet de lens kleiner, maar het diafragma. Nu snap je waarschijnlijk ook waar de kleine scherptediepte vandaan komt bij een grote diafragmaopening, en andersom.