Aberacija, v optičnih sistemih, kot so leče in ukrivljena ogledala, odmik svetlobnih žarkov skozi leče povzroči zameglitev slik predmetov. V idealnem sistemu se bo vsaka točka predmeta osredotočila na točko nič na sliki. Praktično pa vsaka slikovna točka zasede obseg končne velikosti in nesimetrične oblike, kar povzroči nekaj zameglitve celotne slike. Za razliko od ravnega ogledala, ki daje slike brez aberacij, je leča nepopoln proizvajalec slike, ki je idealen le za žarke, ki potekajo skozi njegovo sredino vzporedno z optično osjo (črta skozi središče, pravokotno na površine leč). Enačbe, razvite za razmerja med objektom in sliko v leči s kroglastimi površinami, so le približne in se nanašajo samo na paraksialne žarke, torej na žarke, ki naredijo le majhne kote z optično osjo. Če je prisotna svetloba samo ene valovne dolžine, je treba upoštevati pet aberacij, ki jih imenujemo sferična aberacija, koma, astigmatizem, ukrivljenost polja in izkrivljanje. Šesta aberacija, ki jo najdemo v lečah (vendar ne v zrcalih) - enaka, kromatska aberacija - je posledica, kadar svetloba ni enobarvna (ni ene valovne dolžine).
optika: Aberacije objektiva
Če bi bila leča popolna in je objekt ena sama točka monokromatske svetlobe, potem, kot je navedeno zgoraj, svetlobni val, ki izhaja iz
Pri sferični aberaciji se svetlobni žarki s točke na optični osi leče, ki imajo sferične površine, ne srečajo na isti slikovni točki. Žarki, ki gredo skozi lečo blizu njenega središča, so usmerjeni dlje od žarkov, ki gredo skozi krožno cono blizu njenega roba. Za vsakim stožcem žarkov iz točke aksialnega predmeta, ki sega proti leči, je stožec žarkov, ki se zbliža, tako da tvori slikovno točko, pri čemer se stožec razlikuje po dolžini glede na premer krožne cone. Kjer koli je narejena ravnina pod pravim kotom optične osi, da seka stožec, žarki tvorijo krožni presek. Območje preseka se spreminja z razdaljo vzdolž optične osi, najmanjša velikost, znana kot krog najmanj zmede. Na tej razdalji je slika, ki je najbolj brez sferične aberacije.
Koma, tako imenovana, ker je točkovna slika zamegljena v obliko kometa, nastane, ko se žarki z objektivne točke zunaj osi slikajo na različnih območjih leče. Pri sferični aberaciji so slike predmetov točke na osi, ki padejo na ravnino pod pravim kotom na optično os, krožne oblike, različnih velikosti in nameščene okoli skupnega središča; v komi so slike predmetov zunaj osi okrogle oblike, različnih velikosti, vendar so premikane druga glede na drugo. Priloženi diagram prikazuje pretiran primer dveh slik, ena izhaja iz osrednjega stožca žarkov, druga pa iz stožca, ki gre skozi rob. Običajni način zmanjšanja koma je uporaba diafragme za odstranjevanje zunanjih stožcev žarkov.
Astigmatizem, za razliko od sferične aberacije in kome, izhaja iz tega, da enotno območje leče ni osredotočilo slike zunaj osi na eno točko. Kot je razvidno iz tridimenzionalne sheme, sta dve ravnini pod pravim kotom, ki se gibljeta skozi optično os, poldnevnica in sagitalna ravnina, pri čemer je meridijanska ravnina tista, ki vsebuje objektivno točko. Žarki, ki niso v meridijanski ravnini, imenovani poševni žarki, so usmerjeni dlje od leče kot tisti, ki ležijo v ravnini. V obeh primerih se žarki ne srečajo v točkovnem fokusu, ampak kot črte, pravokotne drug na drugega. Med vmesnima pozicijama sta slike eliptične oblike.
Zakrivljenost polja in popačenje se nanašata na lokacijo slikovnih točk glede na drugo. Čeprav se lahko pri oblikovanju leče popravijo prejšnje tri aberacije, bi lahko ti dve aberaciji ostali. V ukrivljenosti polja bo slika ravnega predmeta, pravokotne na optično os, ležala na paraboloidni površini, imenovani površina Petzval (po Józsefu Petzvalu, madžarskem matematiku). Na fotografiji so zaželjena ploska polja slike, da se ujemajo filmska ravnina in projekcija, kadar povečevalni papir ali projekcijski zaslon ležita na ravni površini. Popačenje se nanaša na deformacijo slike. Obstajata dve vrsti popačenj, od katerih je vsako lahko v leči: popačenje v sodu, pri katerem se povečanje zmanjšuje z odmikom od osi, in izkrivljanje pincushion, pri katerem se poveča z odmikom od osi.
Zadnja aberacija, kromatska aberacija, je neuspeh leče, da ne bi osredotočila vseh barv v isti ravnini. Ker je indeks loma najmanj na rdečem koncu spektra, bo goriščna razdalja leče v zraku večja za rdečo in zeleno kot za modro in vijolično. Na povečavo vpliva kromatska aberacija, ki se razlikuje vzdolž optične osi in pravokotno nanjo. Prvi se imenuje vzdolžna kromatska aberacija, drugi pa bočna kromatska aberacija.
