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球差是軸上點的單色相差，是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結果是，一個點成像后，形成一個中間亮邊緣逐漸模糊的亮斑，從而影響成像質量。 球差的矯正常利用透鏡組合來消除，由于凸、凹透鏡的球差是相反的，可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。 慧差屬軸外點的單色像差。軸外物點以大孔徑光束成像時，發出的光束通過透鏡后，不再相交一點，則一光點的像便會得到一逗點狀，型如慧星，故稱"慧差"。

這樣的光孔稱為光闌：前者稱孔徑光闌或有效光闌；后者稱視場光闌。任何光學系統必定存在這樣二個光闌。視場光闌被其前面的光學零件在物空間中所成的像稱為入射窗，它對入射光瞳中心所張的角度是所有光孔像中者，這個角度稱為視場角。軸外點離光軸越遠，攔截現象（即漸暈）越嚴重，結果是視場外圍的像面照度大大降低。當然，絕大部分光學系統都允許存在一定程度的漸暈。

入射和出射同心光束的交點分別稱為物點和像點。首先由德國科學家C.高斯在1841年的著作中闡明。實際上不存在真正的理想光學系統。共軸球面系統在近軸條件下可近似滿足理想光學系統的要求。由于光學系統的軸對稱性，軸上點光束無需區分子午光束與弧矢光束，軸外點光束則一定是對子午平面對稱的。主光線就是子午平面與弧矢平面的交線。由于主光線要經系統各個表面的折射、反射而改變其方向，所以，弧矢平面也逐面發生變化而不是一個統一的平面。