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“球面像差”簡稱“球差”，這是由于透鏡是球面而引起的一種像差，當平行于鏡頭主軸的光線穿過鏡頭時，由于透鏡中央與邊緣部分的折射率不同，經過折射，邊緣部分與中心部分的光線最終不會會聚在一個焦點上。
球面像差具體表現為，通過透鏡邊緣的光線因折射率大所結成的焦點離透鏡近，通過透鏡中心的光線因折射率小所結成的焦點離透鏡遠，于是視場上的一個點到像場上時就不再是一個清晰的像點，而是產生光暈現象，這樣就導致了影像整體清晰度的下降，鏡頭球面的凸度越大（鏡頭焦距越短），球面像差越大。
球面像差又可分為兩種，當邊緣光線的交點位于近軸像點的左邊時，球差為正，或稱“球差欠校正”，反之，當邊緣光線交點位于近軸像點的右邊時，球差為負，或稱為“球差過校正”。 適當地選擇玻璃材料和球面的曲率半徑，組成消像差復合透鏡可以消除球差，對于大口徑的攝影鏡頭，也可利用非球面透鏡來校正球差，攝影時一般采取縮小光圈的辦法來改善像質。
原理
當球面孔徑較大時，軸上物點發出的光束，經球面折射后不再交于一點，這種現象稱為球面像差，簡稱為球差。傍軸光線和非傍軸光線交點不同，邊緣光線的交點和傍軸光線交點的距離差為縱向球差。邊緣光線的傍軸光線的焦面上的交點，與光軸的距離為橫向球差。縱向球差又按邊緣光線交點，在傍軸光線交點的左右分成正球差和負球差。典型的雙凸透鏡有正的縱向球差，雙凹透鏡有負的縱向球差，所以由凹凸兩透鏡膠合而成的透鏡，可以減小球差。一般可改變透鏡兩球面的曲率半徑（又稱配曲調正）以減小單透鏡的球差，也可用漸變折射率的材料制作透鏡，以消除球差。
消除方法
選取勒內·笛卡爾卵形線作為透面的截面形狀，也可以消除球面像差的。
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