質問者が納得無限遠では、たぶんほとんど同じくらいの倍率で写るはずです。レンズの焦点距離は、無限遠を基準に表記されています。
ズームレンズやインナーフォーカスなどのレンズの一部の群を動かしてフォーカシングするタイプのものでは、近距離において実質の焦点距離が短くなります。もともとはレンズ全体を繰り出してフォーカシングしていたものが（すなわち、近距離ではレンズの全長が長くなる）、全長があまり変わらずにフォーカシングができているのですから、なんとなくでも理解できると思います。
レンズによって（設計によって）、この実質の焦点距離...
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