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在了解球面像差之前，先得搞懂什么是像差？由于镜头的设计和制造的缺陷，在拍摄的过程中，不可避免会出现照片与物体本身存在颜色或形状上的差异，这种误差统称为像差。

而球面像差，是因为光线通过镜头，在到达画面时中心部分和边缘部分不一致，会出现中心部分特别清晰而边缘部分模糊不清的现象，这种现象被称为球面像差，也称球差。

对于任何球面，光线会根据光线通过的表面位置而不同地弯曲。光线以不同的角度折射，其中透镜上的曲线越陡峭，折射角越大。对于使用球面玻璃的相机镜头，靠近玻璃边缘的表面总是会以更陡峭的角度折射光线。这将导致一些入射光，主要是靠近曲面边缘的光，在焦平面之前聚焦，因此会形成球差。

下图中可以看到球面像差的一个示例，其中使用放大镜对 Teledyne Lumenera 小册子上的文字进行成像。在这张图片中，文字中心的（“Teledyne”）仍然是焦点。但是，在图像边缘处文字却出现了失焦。

在早期使用单透镜元件的时候，增加小光圈成为光学系统的一个解决方案，通过让光线通过的狭窄路径，来自镜头边缘的失焦光线将被阻挡，并且只允许光线通过镜头中心附近。这会产生更清晰的图像，但也会降低亮度。现代镜头在光线充足的条件下依然会通过调整光圈来优化成像系统。

调整光圈只能作为消费者在使用过程中的一个辅助解决方案，想要解决像差的根本问题，最终还是要回到镜头制造的本身，适当的镜头设计可以在很大程度上调整球面像差并产生捕捉所有重要细节的图像。还有一种方式是导入非球面镜片，把从焦点离散开来的光路重新尽量聚回到焦点上去，但由于现代镜头主要是镜片组结构，能否发挥非球面的作用还需看镜头制造厂商的工艺能力。