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球面像差 (Spherical aberration)

用來聚焦的鏡片,構造最簡單的就是球面鏡。球面鏡的意思,即是鏡片的彎曲率呈圓形,可以理解為一個正圓球體的其中一個部分,因此就稱為球面鏡。實際上,球面鏡不能將所有光線聚焦在同一點,透過鏡片邊緣進入的光線會偏離焦點,做成像差。尤其在大光圈的時候,有較多光線可以通過鏡片,最明顯就是一些光點會虛化成一團光,這是由於邊緣位置進入的光線與中心聚焦的偏差較大所致。

要改善這種問題,可以將光圈收縮。而鏡頭設計上,亦可以利用特別的凹、凸透鏡組合修正折射角度。現代鏡頭則愛用非球面鏡來修正這種問題,尤其恆定大光圈的鏡頭,鏡片直徑大,球面像差也越明顯,所以有些高級鏡頭可有多達三片非球面鏡也不足為奇。

非球面鏡利用鏡片邊緣曲率與中央部份曲率的差異,將聚焦於前方的光線移後到正確的對焦點,令成像更加銳利。