球面像差

當球面孔徑較大時，軸上物點發出的光束，經球面折射后不再交於一點，這種現象稱為球面像差，簡稱為球差。傍軸光線和非傍軸光線交點不同，邊緣光線的交點和傍軸光線交點的距離差為縱向球差。邊緣光線的傍軸光線的焦面上的交點，與光軸的距離為橫向球差。縱向球差又按邊緣光線交點，在傍軸光線交點的左右分成正球差和負球差。典型的雙凸透鏡有正的縱向球差，雙凹透鏡有負的縱向球差，所以由凹凸兩透鏡膠合而成的透鏡，可以減小球差。一般可改變透鏡兩球面的曲率半徑（又稱配曲調正）以減小單透鏡的球差，也可用漸變折射率的材料製作透鏡，以消除球差。

選取笛卡爾卵形線作為透面的截面形狀，也可以消除球面像差的。