In ottica, un’immagine è definita come la raccolta di punti di messa a fuoco di raggi di luce provenienti da un oggetto. Un’immagine reale è la raccolta di punti di messa a fuoco effettivamente realizzati da raggi convergenti, mentre un’immagine virtuale è la raccolta di punti di messa a fuoco realizzati da estensioni di raggi divergenti., In altre parole, un’immagine virtuale viene trovata tracciando i raggi reali che emergono da un dispositivo ottico (lente, specchio o qualche combinazione) all’indietro rispetto alle origini percepite o apparenti delle divergenze dei raggi. Nei diagrammi dei sistemi ottici, i raggi virtuali sono convenzionalmente rappresentati da linee tratteggiate.

Top: La formazione di un’immagine virtuale utilizzando una lente divergente. In basso: La formazione di un’immagine virtuale utilizzando uno specchio convesso. In entrambi i diagrammi, f è il punto focale, O è l’oggetto e I è l’immagine, mostrata in grigio., Le linee blu fisse indicano i raggi di luce. Si può vedere che i raggi di luce sembrano emanare dall’immagine virtuale, ma in realtà non esistono nella posizione dell’immagine virtuale. Quindi un’immagine non può essere vista posizionando uno schermo nella posizione dell’immagine virtuale.

Poiché i raggi non convergono mai, un’immagine virtuale non può essere proiettata su uno schermo. Al contrario, un’immagine reale può essere proiettata sullo schermo in quanto è formata da raggi che convergono su una posizione reale., Un’immagine reale può essere proiettata su uno schermo diffusamente riflettente in modo che le persone possano vedere l’immagine (l’immagine sullo schermo gioca come un oggetto da fotografare da occhi umani)

• Uno specchio piano forma un’immagine virtuale posizionata dietro lo specchio. Anche se i raggi di luce sembrano provenire da dietro lo specchio, la luce dalla sorgente esiste solo davanti allo specchio. L’immagine in uno specchio piano non è ingrandita (cioè, l’immagine ha le stesse dimensioni dell’oggetto) e sembra essere tanto dietro lo specchio quanto l’oggetto si trova davanti allo specchio.,
• Una lente divergente (una più spessa ai bordi rispetto al centro) o uno specchio convesso forma un’immagine virtuale. Tale immagine è ridotta in termini di dimensioni rispetto all’oggetto originale. Una lente convergente (una più spessa al centro rispetto ai bordi) o uno specchio concavo è anche in grado di produrre un’immagine virtuale se l’oggetto si trova all’interno della lunghezza focale. Tale immagine sarà ingrandita. Al contrario, un oggetto posto di fronte a una lente convergente o uno specchio concavo in una posizione oltre la lunghezza focale produce un’immagine reale., Tale immagine può essere ingrandita o ridotta a seconda della posizione dell’oggetto.