Aberraciones geométricas

A la definición de la precisión de la formación de imagen se llama astigmatismo. Un astigmatismo ideal se logra cuando todos los rayos que provienen de un mismo punto del objeto convergen en un solo punto de la imagen.
En realidad está situación nunca ocurre. Hay que definir condiciones en las que se considera que la convergencia es suficiente (por ejemplo, una precisión en el plano focal mejor que el tamaño de un píxel). Estas condiciones son más conseguidas cuanto más cerca del eje óptico esté el punto.

Las aberraciones primarias corresponden a la descomposición de las aberraciones en el campo imagen. Provienen de los cambios de astigmatismo debidos a la inclinación de los rayos inclinados sobre el eje óptico y a los rayos que pasan por el montaje óptico lejos del eje óptico.
Las aberraciones dependen de dos variables: (1) la distancia angular entre un punto del objeto y el eje óptico, y (2) la distancia sobre la pupila de entrada entre los trazos de los rayos y el eje óptico.

• La aberración esférica sólo depende de la distancia . Es más fuerte cuanto mayor sea la apertura de la óptica.
• La coma sólo depende de , de manera independiente al tamaño de la óptica. La coma se ve sobre todos los objetos fuera del eje óptico.
• El astigmatismo y la curvatura del campo dependen del número de apertura y de la distancia angular ,
• La distorsión deforma la imagen sin defectos de limpieza. Transforma una reja rectangular en una reja en forma de tambor o cojín.

La aberración cromática aparece en las lentillas simples: el índice del material cambia con la longitud de onda y con ello también la focal. En general, el índice azul más elevado proporciona una distancia focal azul más corta.
Esta aberración se puede corregir con sistemás específicos de lentillas (doble, triple...) o con vídrios de índices diferentes para conseguir una focal equivalente más o menos idéntica a todas las longitudes de onda consideradas.
Los espejos tienen la ventaja de no inducir aberraciones cromáticas.