Aberration, i optiske systemer, såsom linser og buede spejle, afvigelsen af lysstråler gennem linser, hvilket får billeder af genstande til at blive sløret. I et ideelt system vil hvert punkt på objektet fokusere til et punkt på nul størrelse på billedet. Praktisk set optager hvert billedpunkt imidlertid et volumen af endelig størrelse og usymmetrisk form, hvilket forårsager en vis sløring af hele billedet. I modsætning til et plan spejl, der giver billeder fri for afvigelser, er en linse en ufuldkommen billedproducent og bliver kun ideel til stråler, der passerer gennem dens centrum parallelt med den optiske akse (en linje gennem midten vinkelret på linsens overflader). Ligningerne udviklet til objekt-billedrelationer i en linse med sfæriske overflader er kun omtrentlige og beskæftiger sig kun med paraksiale stråler—dvs.stråler, der kun skaber små vinkler med den optiske akse. Når lys med kun en enkelt bølgelængde er til stede, er der fem afvigelser, der skal overvejes, kaldet sfærisk aberration, koma, astigmatisme, krumning af felt og forvrængning. En sjette aberration, der findes i linser (men ikke spejle)—nemlig kromatisk aberration—resulterer, når lyset ikke er monokromatisk (ikke med en bølgelængde).
i sfærisk aberration mødes lysstråler fra et punkt på den optiske akse af en linse med sfæriske overflader ikke alle på det samme billedpunkt. Stråler, der passerer gennem linsen tæt på dens centrum, er fokuseret længere væk end stråler, der passerer gennem et cirkulært område nær dets kant. For hver kegle af stråler fra et aksialt objektpunkt, der møder linsen, er der en kegle af stråler, der konvergerer for at danne et billedpunkt, hvor keglen er forskellig i længden i henhold til diameteren af det cirkulære område. Hvor et plan vinkelret på den optiske akse er lavet til at krydse en kegle, vil strålerne danne et cirkulært tværsnit. Tværsnitsarealet varierer med afstanden langs den optiske akse, den mindste størrelse kendt som cirklen med mindst forvirring. Billedet, der er mest fri for sfærisk aberration, findes i denne afstand.
koma, såkaldt fordi et punktbillede er sløret i en kometform, produceres, når stråler fra et objektpunkt uden for aksen afbildes af forskellige områder af linsen. I sfærisk aberration er billederne af et objektpunkt på aksen, der falder på et plan vinkelret på den optiske akse, cirkulære i form, af forskellig størrelse og overlejret omkring et fælles centrum; i koma er billederne af et objektpunkt uden for aksen cirkulære i form, af forskellig størrelse, men forskudt i forhold til hinanden. Det ledsagende diagram viser et overdrevet tilfælde af to billeder, det ene som følge af en central strålingskegle og det andet fra en kegle, der passerer gennem fælgen. Den sædvanlige måde at reducere koma på er at anvende en membran for at eliminere de ydre kegler af stråler.
astigmatisme, i modsætning til sfærisk aberration og koma, skyldes svigt i et enkelt område af en linse til at fokusere billedet af et off-akse punkt på et enkelt punkt. Som vist i det tredimensionelle skematiske er de to planer vinkelret på hinanden, der passerer gennem den optiske akse, meridianplanet og sagittalplanet, hvor meridianplanet er det, der indeholder objektpunktet uden for aksen. Stråler, der ikke er i meridianplanet, kaldet skæve stråler, er fokuseret længere væk fra linsen end dem, der ligger i Planet. I begge tilfælde mødes strålerne ikke i et punktfokus, men som linjer vinkelret på hinanden. Mellem disse to positioner er billederne elliptiske i form.
krumning af felt og forvrængning henviser til placeringen af billedpunkter i forhold til hinanden. Selvom de tidligere tre afvigelser kan korrigeres for i designet af en linse, kunne disse to afvigelser forblive. I krumning af felt, billedet af et plan objekt vinkelret på den optiske akse vil ligge på en paraboloid overflade kaldet Petsval overflade (efter J. Flade billedfelter er ønskelige i fotografering for at matche filmplanet og projektionen, når forstørrelsespapiret eller projektionsskærmen ligger på en plan overflade. Forvrængning refererer til deformation af et billede. Der er to slags forvrængning, som begge kan være til stede i en linse: tøndeforvrængning, hvor forstørrelsen falder med afstanden fra aksen, og pincushion-forvrængning, hvor forstørrelsen øges med afstanden fra aksen.
den sidste aberration, kromatisk aberration, er en Linses manglende fokus på alle farver i samme plan. Fordi brydningsindekset er mindst i den røde ende af spektret, vil brændvidden af en linse i luft være større for rød og grøn end for blå og violet. Forstørrelse påvirkes af kromatisk aberration, idet den er forskellig langs den optiske akse og vinkelret på den. The first is called longitudinal chromatic aberration, and the second, lateral chromatic aberration.
