以伽利略望遠鏡為例，從原理上講，遠方的物體先通過物鏡成一個倒立的縮小的實像，目鏡對倒立縮小的實像再成一個正立放大的虛像，所以，眼睛應該看到的是一個倒立的物體。而實際的情況並非如此，原因是在物鏡和目鏡之間還有一些光學元件，把原本的倒像變成正空的了。

望遠鏡放大縮小的原理是這樣的：

望遠鏡是一種利用透鏡或反射鏡以及其他光學器件觀測遙遠物體的光學儀器。利用通過透鏡的光線折射或光線被凹鏡反射使之進入小孔並會聚成像，再經過一個放大目鏡而被看到。又稱“千里鏡”。

望遠鏡的第一個作用是放大遠處物體的張角，使人眼能看清角距更小的細節。望遠鏡第二個作用是把物鏡收集到的比瞳孔直徑（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使觀測者能看到原來看不到的闇弱物體。1608年，荷蘭的一位眼鏡商漢斯·利伯希偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物，受此啟發，他製造了人類歷史上的第一架望遠鏡。1609年意大利佛羅倫薩人伽利略·伽利雷發明了40倍雙鏡望遠鏡，這是第一部投入科學應用的實用望遠鏡。

經過400多年的發展，望遠鏡的功能越來越強大，觀測的距離也越來越遠。

其實望遠鏡分為兩種：一種是伽利略望遠鏡，一種是開普勒望遠鏡． 前者是由一個凹透鏡和一個凸透鏡組成，後者是由兩個凸透鏡組成． 伽利略望遠鏡的物鏡為凹透鏡先使物體成一個縮小的虛象，而這個虛象恰巧落在目鏡也就是凸透鏡的一倍焦距之內，又通過凸透鏡成了一個正立放大的虛象． 開普勒望遠鏡的物鏡焦距長，使物體成一個倒立縮小的實象，而這個實象恰巧落在目鏡也還是凸透鏡的一倍焦距之內，又通過凸透鏡成了一個正立放大的虛象． 所以伽利略望遠鏡（也就是我們平時旅遊時帶的）成正立的虛象 而開普勒望遠鏡（又稱天文望遠鏡）成倒立的虛象． 不知您滿意麼？