aberráció, optikai rendszerekben, például lencsékben és ívelt tükrökben, a fénysugarak eltérése a lencséken keresztül, ami a tárgyak képeinek elmosódását okozza. Ideális rendszerben az objektum minden pontja a kép nulla méretű pontjára fókuszál. Gyakorlatilag azonban minden képpont véges méretű és nem szimmetrikus alakú térfogatot foglal el, ami az egész kép elmosódását okozza. Ellentétben a síktükör, amely aberrációmentes képeket eredményez, a lencse tökéletlen képgyártó, ideálissá válik csak az optikai tengellyel párhuzamos középpontján áthaladó sugarak számára (a középponton átmenő vonal, merőleges a lencse felületére). A gömb alakú felületű lencsékben az objektum-kép viszonyokra kifejlesztett egyenletek csak hozzávetőlegesek, és csak a paraxiális sugarakkal foglalkoznak—azaz olyan sugarakkal, amelyek csak kis szöget zárnak be az optikai tengellyel. Ha csak egyetlen hullámhosszú fény van jelen, öt rendellenességet kell figyelembe venni, amelyeket gömb alakú aberrációnak, kómának, asztigmatizmusnak, a mező görbületének és a torzításnak neveznek. A lencsékben (de a tükrökben nem) található hatodik aberráció—nevezetesen a kromatikus aberráció—akkor következik be, ha a fény nem monokromatikus (nem egy hullámhosszú).
gömb alakú aberráció esetén a gömb alakú felületű lencse optikai tengelyének egy pontjáról érkező fénysugarak nem mind ugyanazon a képponton találkoznak. A lencsén a középpontja közelében áthaladó sugarak távolabb vannak fókuszálva, mint a pereme közelében lévő kör alakú zónán áthaladó sugarak. A lencsével találkozó axiális tárgypontból származó sugarak minden kúpjára van egy sugárkúp, amely konvergál, hogy képpontot képezzen, a kúp hossza a kör alakú zóna átmérőjétől függően eltérő. Ahol az optikai tengelyre derékszögben lévő sík kúp metszésére készül, a sugarak kör keresztmetszetet képeznek. A keresztmetszet területe az optikai tengely mentén lévő távolságtól függ, a legkisebb méret, amelyet a legkisebb zavar körének neveznek. A gömb alakú aberrációtól leginkább mentes kép ezen a távolságon található.
kóma, úgynevezett, mert egy pontkép üstökös alakba homályos, akkor keletkezik, amikor a tengelyen kívüli objektumpont sugarait a lencse különböző zónái ábrázolják. Ban ben gömb alakú aberráció, egy tengelyen lévő objektumpont képei, amelyek az optikai tengelyre derékszögben egy síkra esnek, kör alakúak, változó méretűek és egy közös középpont körül helyezkednek el; ban ben kóma, a tengelyen kívüli objektumpont képei kör alakúak, változó méretűek, de egymáshoz képest elmozdultak. A mellékelt ábra két kép eltúlzott esetét mutatja, az egyik egy központi sugárkúpból, a másik pedig a peremén áthaladó kúpból származik. A kóma csökkentésének szokásos módja egy membrán alkalmazása a sugarak külső kúpjainak kiküszöbölésére.
az asztigmatizmus, ellentétben a gömb alakú aberrációval és a kómával, abból adódik, hogy a lencse egyetlen zónája nem képes egyetlen tengelyen kívüli pont képét egyetlen pontra fókuszálni. Amint azt a háromdimenziós sematikus ábra mutatja, az optikai tengelyen áthaladó két sík egymással derékszögben a meridián sík és a sagittális sík, a meridián sík az, amely a tengelyen kívüli objektumpontot tartalmazza. A meridián síkban nem lévő sugarak, úgynevezett ferde sugarak, távolabb vannak a lencsétől, mint a síkban fekvők. Mindkét esetben a sugarak nem pontfókuszban találkoznak, hanem egymásra merőleges vonalakként. E két pozíció között a képek elliptikus alakúak.
a mező görbülete és a torzítás a képpontok egymáshoz viszonyított elhelyezkedésére vonatkozik. Annak ellenére, hogy az előbbi három aberráció korrigálható a lencse kialakításában, ez a két aberráció megmaradhat. A mező görbületében az optikai tengelyre merőleges síkobjektum képe egy paraboloid felületen fekszik, amelyet Petzval felületnek neveznek (J után) Petzval József, magyar matematikus). Sík képmezők kívánatosak a fényképezésben annak érdekében, hogy megfeleljenek a film síkjának és a vetítésnek, amikor a nagyító papír vagy vetítővászon sík felületen fekszik. A torzítás a kép deformációjára utal. Kétféle torzítás létezik, amelyek bármelyike jelen lehet a lencsében: hordó torzítás, amelyben a nagyítás a tengelytől való távolsággal csökken, és tűpárna torzítás, amelyben a nagyítás a tengelytől való távolsággal növekszik.
az utolsó aberráció, a kromatikus aberráció, az, hogy a lencse nem képes az összes színt ugyanabban a síkban fókuszálni. Mivel a törésmutató legalább a spektrum piros végén van, a levegőben lévő lencse gyújtótávolsága nagyobb lesz a piros és a zöld esetében, mint a kék és az ibolya esetében. A nagyítást a kromatikus aberráció befolyásolja, mivel az optikai tengely mentén eltérő, merőleges rá. The first is called longitudinal chromatic aberration, and the second, lateral chromatic aberration.
