В настоящей работе исследуется сложная оптическая система состоящая из двух тонких линз: положительной (собирающей) и отрицательной (рассеивающей). Расстояние между линзами меньше фокусного расстояния первой положительной линзы. Расположение главных и фокальных точек такой системы представлено на рис. 2.

Луч SP, параллельный оптической оси системы О₁О₂, после преломления в собирающей линзе L₁ идет по направлению к точке заднего фокуса этой линзы F'₂; отрицательная линза L₂ отклоняет этот луч так, что он пересекает оптическую ось в точке заднего фокуса системы F₂ (фокусное расстояние отрицательной линзы берется таким, чтобы вся система в целом была положительной). Продолжение луча F₂Q пересечет направление падающего луча в точке Р'.

Второй главной плоскостью является Р'Н₂. Нетрудно видеть, что первая главная плоскость расположена левее второй главной плоскости. Такая оптическая система решает вопрос получения длиннофокусного объектива, дающего картины в большом масштабе, при условии возможно более короткой камеры, т. е. с небольшим расстоянием между последней поверхностью объектива и плоскостью изображения. Действительно, фокусное расстояние системы есть расстояние H₂F₂ = f. Оно заметно больше расстояния O₂F₂ от последней поверхности объектива до фокуса. По такому принципу устроены все телеобъективы. Конструкции телеобъективов сложны, но принцип их действия полностью представляется указанной оптической системой.