像差

賽德爾的五像差

1856年德國的賽德爾，分析出五種鏡頭像差源之於單一色（單一波長）。此稱為賽德爾五像差。

與物高無關而與入射光瞳口徑三次方成正比的像差。它使理想像平面中各像點都成為同樣大小的圓斑。軸上物點只有球差這一種像差。通過入射光瞳上不同環帶的光線，經過光學系統後會聚在光軸上的不同點。這些點與近軸光的像點之差稱為軸向球差。

與物高一次方、入射光瞳口徑二次方成正比的像差。若僅存在彗差，軸外物點發出的通過入射光瞳不同環帶的光線，會在理想像平面上形成半徑變化的並且沿視場半徑方向偏移的像圈。它們的組合會使物點的像成為形狀同彗星相似的彌散斑。

與物高二次方、入射光瞳口徑一次方成正比的像差。若僅存在場曲，則所有物平面上的點都有相應的像點，但分佈在一個球面上；若採用彎成此種形狀的底片，則可獲得處處清晰的像。此時在理想像平面上，像點呈現為圓斑。

若僅存在像散，則軸外物點的光線通過光學系統后聚焦成兩條焦。在這兩條焦線的中點，光束形成最小彌散圓。若將底片彎成處處都在這樣的位置，則可獲得處處像點彌散成最小的圓形斑。此時在理想像平面上，像點呈橢圓斑。

僅與物高三次方成正比的像差。若僅有畸變，得到的像是清晰的，只是像的形狀與物不相似。

上述單色像差，僅與物高和入射光瞳口徑的冪總共三次方成正比，稱為三級像差（又稱初級像差），此外還有與物高和入射光瞳口徑的冪總共高於三次方的成正比像差，稱為高級像差。

由於透射材料折射率隨波長變化，造成物點發出的不同波長的光線通過光學系統后不會聚在一點，而成為有色的彌散斑。它僅出現於有透射元件的光學系統中。按照理想像平面上像差的線大小與物高的關係，可區分為：

①位置色差（又稱縱向色差）與物高無關的像差，即不同波長的光線經由光學系統後會聚在不同的焦點。

②橫向色差（又稱倍率色差）與物高一次方成正比的像差。它使不同波長光線的像高不同，在理想像平面上物點的像成為一條小光譜。

這是兩種最基本的色差，由於波長不同還會引起單色像差的不同，這稱為色像差，如色球差、色彗差等。如果物平面處在無窮遠，上述物高應換為物點的視角(即它和光軸的夾角)。