
高度な質問に先回りしてのご説明です。
前投稿で、「P’ が本当に P の虚像だと言えるのか?」という疑問を持たれた方も少なくないはずです。私も当初、そうでしたから。
1本の光線だけで、虚物点だ、虚像点だと言われても、納得できませんよね?
少なくとも、もう1本の光線が交わらないと信用できません。
で、メインの 物と像を結ぶ光線 の中で、他に P,P’ を通るものがあるのか? ということですが、いくらでもあります。水色で塗りつぶしたエリアの光線がべったりと該当します。
図から、P に向かって収斂する全ての光線は、P’ から射出する、ということ、ご納得いただけると思います。
物側主面と像側主面は、列記とした物像関係であり、倍率=+1の共役面なのです。従って、両主面間の 物像マトリックス から、主点距離も容易に計算できるわけです。