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La lanterne magique est formée de trois éléments : une source lumineuse,
une plaque de verre peinte et un objectif ( lentille convergente).
Elle fonctionne sur le principe de la chambre noire, où la source lumineuse (soleil) et les images projetées (paysages)
sont remplacées par des éléments artificiels (lampe et plaque de verre peinte).
La lumière passe par la plaque de verre, puis par la lentille, pour projeter l'image renversée (haut-bas) peinte sur la plaque.
On en trouve de nombreuses variantes : ajout d'un miroir concave et d'autres lentilles pour condenser la lumière ;
source lumineuse de diverses natures (bougie, lampe à huile, ampoule) ; lanterne à double objectif permettant le fondu enchainé
entre deux plaques de verre pour deux images.
Les plaques de verre sont parfois munies de petits mécanismes permettant d'animer partiellement l'image.