Почему сферическая аберрация возникает в линзах и как её можно компенсировать?

Сферическая аберрация возникает в линзах из-за того, что её преломляющие поверхности встречают отдельные лучи широкого пучка под различными углами. 1 Вследствие этого более удалённые от оптической оси лучи преломляются сильнее, нежели приближённые к ней, и образуют свои точки пересечения, удалённые от фокальной плоскости. 1

Для компенсации сферической аберрации можно использовать следующие методы:

• Снижение кривизны линзы. 3 Для этого применяют оптические стёкла с высокими показателями преломления, увеличивая радиусы поверхностей линзы при сохранении её оптической силы. 1
• Применение комбинации из положительных и отрицательных линз. 3 Обычно параллельно с исправлением сферической аберрации исправляют также хроматические аберрации. 3
• Диафрагмирование. 13 При этом отсекаются краевые лучи широкого пучка. 1 Способ позволяет снизить значение рассеяния, но непригоден для оптических систем, требующих высокой светосилы. 3
• Использование линз с асферическими преломляющими поверхностями. 4 Это могут быть, например, поверхности эллипсоида, параболоида и гиперболоида. 4