Опять же, позволю себе отослать к своим видеоурокам (
https://www.youtube.com/playlist?list=PLveU4hlty2U9blMCHUxUx5X3w0-chtdm- ) - там все это подробно рассказано Грубо говоря, закон обратных квадратов для переизлученного света никто не отменял, а в линзах он по определению переизлученный, потому что даже скорость света в стекле отличается от скорости света в воздухе (отсюда и преломление). Так что, если удвоить фокусное расстояние, количество света на матрице упадет в четыре раза (в степени "мерность пространства минус единица" - пространство же у нас трехмерное).