Eine einfache Linse (wie die Linse in einer Brille) erzeugt ein Bild in einem Abstand von f hinter der Linse für ein Objekt im Unendlichen (wobei f die Brennweite ist). Dieselbe Linse erzeugt ein Bild bei 2f hinter der Linse für ein Objekt 2f vor der Linse. Dadurch wird eine 1: 1-Vergrößerung erreicht, dh die Definition eines Makros. Somit ist jede Einzelelementlinse eine Makrolinse, wenn sie in einer Röhre 2f vom Sensor montiert ist .
Bei einem Mehrelementobjektiv (dh einem Kameraobjektiv) erzeugt das Objektiv ein Makrobild 2f hinter der hinteren Hauptebene für ein Objekt 2f vor der vorderen Hauptebene . Die minimale Fokusentfernung eines "normalen" Objektivs kann erhöht werden, indem es mithilfe von Verlängerungsrohren weiter vom Sensor entfernt wird. Daher ist es verlockend zu sagen, dass jedes Objektiv ein Makroobjektiv ist, wenn es im richtigen Abstand vom Sensor montiert ist (und daher gibt es keinen Unterschied zwischen einem Makroobjektiv und einem "normalen" Objektiv, abgesehen von der Länge der Röhre, die es mit der Kamera verbindet).
Die vordere Hauptebene kann sich jedoch innerhalb des Objektivs befinden, sodass bei einigen Objektiven der erforderliche Abstand von 2f von der vorderen Hauptebene ein Punkt innerhalb des Objektivs sein kann - was ein Problem darstellt! Ein Makroobjektiv ist also nur ein normales Objektiv, bei dem die vordere Hauptebene innerhalb von 2f von der Vorderseite des Objektivs und die hintere Hauptebene 2f - ffd von der Rückseite des Objektivs entfernt ist (wobei ffd die Flanschbrennweite ist ).
Die Position der Hauptebenen in einer Mehrelementlinse wird stark von der Verteilung der positiven und negativen Elemente in der Linse beeinflusst. Ein Retro-Fokus-Design, das üblicherweise von Weitwinkelobjektiven verwendet wird, drückt die Hauptebenen nach hinten, während ein Tele-Design sie nach vorne drückt. Dies ist der Grund, warum Sie tendenziell viel mehr Tele-Makroobjektive als Weitwinkelmakros sehen.
Zusätzlich zur Position der Hauptebenen werden Makrolinsen normalerweise so optimiert, dass sie ein flaches Feld aufweisen, dh das fokussierte Bild ist planar und nicht leicht gekrümmt. Dies ist keine Voraussetzung dafür, dass ein Objektiv ein Makro ist, sondern ein nützliches Merkmal von Objektiven, die zum Fotografieren flacher Objekte aus nächster Nähe verwendet werden, z. B. zum Kopieren von Dokumenten.