在光学理论中，区分实像和虚像的关键在于成像的光线性质。实像是由实际光线通过透镜折射后真正汇聚而成的点，因此它是可以用光屏承接并观察到的。相比之下，虚像并非由实际光线汇聚形成，而是由光线的反向延长线相交而成，因此只能用眼睛直接观察，无法用光屏承接。从方向上看，相对于原物体，所有的实像都是倒立的，而所有的虚像则保持正立的状态，这是判断像性质的重要依据。
凸透镜成像的原因是什么？
当物体放置在凸透镜焦点以外的位置时，光线经过透镜折射后会在透镜的另一侧汇聚，从而形成一个倒立的实像。根据物距的不同，这个实像会有缩小、等大或者放大三种不同的情况。具体来说，当物体越靠近焦点，即物距越小，像距就会变得越大，成的像也会随之变得更大。特别是当物体恰好位于两倍焦距的位置时，会形成一个与物体大小相等、倒立的实像。
如果物体被放置在凸透镜的焦点以内，光线的传播路径会发生变化，此时在凸透镜的同侧会形成一个正立且放大的虚像。在这种情况下，物距越大，意味着物体离透镜越远（但仍小于焦距），像距也会越大，同时所成的虚像也会变得更大。需要注意的是，当物体恰好位于焦点上时，光线经过透镜后会变成平行光，无法汇聚或发散形成清晰的像，因此在这种特殊位置是不会成像的。