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传统的几何光学是以提高光学系统的成像质量为宗旨的学科，它所追求的是如何在焦平面上获得的图象。就传统光学系统汇聚光的性能而言，aoi设备厂商，任何利用成像原理聚光的系统都远未达到理论上的聚光能力。因此，对于各种纯聚光要求的应用来说，如太阳能领域和高能物理领域，只有放弃成像要求才有可能获得理想的结果。正由于此，新兴的技术科学，非成像光学应运而生。

决定视物范围的光阑。视场光阑可决定视场范围的大小。视场光阑由其前方光学系统所成的像称入射窗，由其后方系统所成的像称出射窗。在实际光学系统中，轴外点成像光束往往受其他光学零件通光孔的限制，结果是轴外点的光束孔径角比轴上点的小得多。这是因为要使轴外点也以充满入射光瞳的光束成像时，那些远离孔径光阑的透镜需要有相当大的直径，并且对全孔径轴外光束校正好像差也非常困难。入射和出射同心光束的交点分别称为物点和像点。首先由德国科学家C.高斯在1841年的著作中阐明。实际上不存在真正的理想光学系统。共轴球面系统在近轴条件下可近似满足理想光学系统的要求。

球差是轴上点的单色相差，是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是，一个点成像后，形成一个中间亮边缘逐渐模糊的亮斑，从而影响成像质量。 球差的矫正常利用透镜组合来消除，由于凸、凹透镜的球差是相反的，可选配不同材料的凸凹透镜胶合起来给予消除。慧差属轴外点的单色像差。轴外物点以大孔径光束成像时，发出的光束通过透镜后，不再相交一点，则一光点的像便会得到一逗点状，型如慧星，故称"慧差"。