Aberraatio optisissa järjestelmissä, kuten linsseissä ja kaarevissa peileissä, valonsäteiden poikkeama linssien läpi, mikä aiheuttaa kohteiden kuvien sumentumisen. Ideaalijärjestelmässä kohteen jokainen piste tarkentaa kuvan nollakokoon. Käytännössä jokaisella kuvapisteellä on kuitenkin äärellinen koko ja epäsymmetrinen muoto, mikä aiheuttaa jonkin verran koko kuvan hämärtymistä. Toisin kuin tasopeili, joka tuottaa kuvia ilman poikkeamia, linssi on epätäydellinen kuvantuottaja, joka on ihanteellinen vain säteille, jotka kulkevat sen keskipisteen läpi optisen akselin suuntaisesti (suora keskipisteen läpi, kohtisuorassa linssin pintoja vastaan). Objektin ja kuvan suhteille kehitetyt yhtälöt Objektiivissa, jolla on pallomaisia pintoja, ovat vain likimääräisiä ja käsittelevät vain paraksiaalisia säteitä-toisin sanoen säteitä, jotka tekevät vain pieniä kulmia optisen akselin kanssa. Kun valo on vain yhdellä aallonpituudella, on viisi aberraatiota, joita kutsutaan pallopoikkeamaksi, koomaksi, hajataittoisuudeksi, kentän kaarevuudeksi ja vääristymäksi. Kuudes linsseissä (mutta ei peileissä) esiintyvä poikkeavuus—eli kromaattinen poikkeama—syntyy, kun valo ei ole monokromaattista (ei yhtä aallonpituutta).
pallopoikkeamassa pallopinnan omaavan linssin optisen akselin pisteestä tulevat valonsäteet eivät kaikki kohtaa samassa kuvapisteessä. Lähellä sen keskustaa linssin läpi kulkevat säteet keskittyvät kauemmas kuin ympyränmuotoisen vyöhykkeen läpi kulkevat säteet sen reunan lähellä. Jokaista linssin kohtaavasta aksiaalisesta kohdepisteestä tulevaa säteiden kartiota kohti on säteiden kartio, joka konvergoituu muodostaen kuvapisteen, kartion ollessa pituudeltaan erilainen ympyrävyöhykkeen halkaisijan mukaan. Jos suorassa kulmassa optiseen akseliin nähden oleva taso tehdään leikkaamaan kartio, säteet muodostavat pyöreän poikkileikkauksen. Poikkileikkauksen pinta-ala vaihtelee optista akselia pitkin kulkevan etäisyyden mukaan, mikä on pienin koko, joka tunnetaan vähiten sekaannusta aiheuttavana ympyränä. Pallopoikkeamista vapain kuva löytyy tältä etäisyydeltä.
kooma, niin sanottu koska pistekuva sumenee komeetan muotoon, syntyy, kun linssin eri vyöhykkeiden kuvaamia säteitä otetaan pois-akselisesta kohteesta. Pallopoikkeamassa on-axis objektin pisteen kuvat, jotka putoavat tasossa suorassa kulmassa optiseen akseliin nähden, ovat muodoltaan pyöreitä, kooltaan vaihtelevia ja päällekkäin noin yhteisen keskuksen kanssa; koomassa off-axis object Pointin kuvat ovat muodoltaan pyöreitä, kooltaan vaihtelevia, mutta siirtyneet suhteessa toisiinsa. Oheinen kaavio esittää liioitellun tapauksen kahdesta kuvasta, joista toinen on peräisin säteiden keskuskartiosta ja toinen kehän läpi kulkevasta kartiosta. Tavallinen tapa vähentää koomaa on käyttää palleaa ulompien kartioiden poistamiseksi säteistä.
Hajataittoisuus, toisin kuin pallopoikkeama ja kooma, johtuu siitä, että linssin yksittäinen alue ei pysty keskittämään off-akselin pisteen kuvaa yhteen pisteeseen. Kuten kolmiulotteisessa kaaviossa on esitetty, kaksi suorassa kulmassa toisiinsa nähden optisen akselin kautta kulkevaa tasoa ovat meridiaanitaso ja sagittaalitaso, meridiaanitaso on se, joka sisältää off-axis-objektin pisteen. Meridiaanitasoon kuulumattomat säteet, joita kutsutaan skew-säteiksi, keskittyvät kauemmas linssistä kuin ne, jotka makaavat tasossa. Kummassakaan tapauksessa säteet eivät kohtaa pistetarkennuksessa vaan toisiinsa nähden kohtisuorina viivoina. Näiden kahden asennon välissä kuvat ovat elliptisiä.
kentän kaarevuus ja särö viittaavat kuvapisteiden sijaintiin suhteessa toisiinsa. Vaikka linssin suunnittelussa voidaan korjata edelliset kolme poikkeamaa, nämä kaksi poikkeamaa voivat jäädä. Kentän kaarevuudessa optiseen akseliin nähden kohtisuorassa olevan tasokohteen Kuva on paraboloidisella pinnalla, jota kutsutaan Petzval-pinnaksi (unkarilaisen matemaatikon József Petzvalin mukaan). Litteät kuvakentät ovat valokuvauksessa suotavia, jotta ne vastaisivat filmitasoa ja projektiota, kun suureneva paperi tai valkokangas makaa tasaisella pinnalla. Vääristymä tarkoittaa kuvan muodonmuutosta. Vääristymiä on kahdenlaisia, joista jompikumpi voi esiintyä linssissä: tynnyrivääristymä, jossa suurennos pienenee etäisyyden mukaan akselista, ja pihtivääristymä, jossa suurennos kasvaa etäisyyden mukaan akselista.
viimeinen aberraatio, kromaattinen aberraatio, on se, että objektiivi ei pysty tarkentamaan kaikkia värejä samaan tasoon. Koska taitekerroin on vähintään spektrin punaisessa päässä, ilmassa olevan linssin polttoväli on suurempi punaisella ja vihreällä kuin sinisellä ja violetilla. Suurennukseen vaikuttaa kromaattinen aberraatio, joka on erilainen optista akselia pitkin ja kohtisuorassa sitä vastaan. The first is called longitudinal chromatic aberration, and the second, lateral chromatic aberration.
