镜头的球差
球差是由于电磁透镜中心区域和边缘区域对电磁波会聚能力不同而造成的。远轴电磁波通过透镜时被折射得比近轴电磁波要厉害得多,因而由同一物点散射的电磁波经过透镜后不交在一点上,而是在透镜相平面上变成了一个漫射圆斑。球差是限制透镜分辨本领最主要的因素。
轴上物点的物距L确定时,其像点位置L'是孔径角U(或h)的函数,实际像点与理想像点的位置之差,叫做球差。球差(Spherical aberration)亦称球面像差。轴上物点发出的光束,经光学系统以后,与光轴夹不同角度的光线交光轴于不同位置,因此,在像面上形成一个圆形弥散斑,这就是球差。一般是以实际光线在像方与光轴的交点相对于近轴光线与光轴交点(即高斯像点)的轴向距离来度量它。
对于单色光而言,球差是轴上点成像时唯一存在的像差。轴外点成像时,存在许多种像差,球差只是其中的一种。除特殊情况外,一般而言,单个球面透镜不能校正球差,正透镜产生负球差,负透镜产生正球差。对一定位置的物点而言,当保持透镜的孔径和焦距不变时,球差的大小随透镜的形状而异。因此,以适当形状的正、负透镜组合成的双透镜组或双胶合镜组是可能消球差的一种简单结构。保持透镜的焦距不变而改变透镜形状,犹如把柔软的物体弯来弯去,故被称为透镜的整体弯曲,它是光学设计时校正像差的一种重要技巧。