Aberrasjon, i optiske systemer, som linser og buede speil, avviket fra lysstråler gjennom linser, noe som gjør at bilder av objekter blir uskarpe. I et ideelt system vil hvert punkt på objektet fokusere til et punkt med null størrelse på bildet. Praktisk sett har hvert bildepunkt imidlertid et volum av endelig størrelse og usymmetrisk form, noe som forårsaker noe uskarphet av hele bildet. I motsetning til et fly speil, som gir bilder uten aberrasjoner, er en linse en ufullkommen bildeprodusent, og blir ideell bare for stråler som passerer gjennom midten parallelt med den optiske aksen (en linje gjennom midten, vinkelrett på linseflatene). Ligningene som er utviklet for objekt-bildeforhold i en linse som har sfæriske overflater, er bare omtrentlige og omhandler bare paraksiale stråler-det vil si stråler som bare gjør små vinkler med den optiske aksen. Når lys av bare en enkelt bølgelengde er tilstede, er det fem aberrasjoner som skal vurderes, kalt sfærisk aberrasjon, koma, astigmatisme, krumning av felt og forvrengning. En sjette aberrasjon funnet i linser (men ikke speil)—nemlig kromatisk aberrasjon-resulterer når lyset ikke er monokromatisk (ikke av en bølgelengde).
i sfærisk aberrasjon møtes lysstråler fra et punkt på den optiske aksen til et objektiv med sfæriske overflater ikke alle på samme bildepunkt. Stråler som passerer gjennom linsen nær midten, er fokusert lenger unna enn stråler som passerer gjennom en sirkulær sone nær kanten. For hver kjegle av stråler fra et aksialt objektpunkt som møter linsen, er det en kjegle av stråler som konvergerer for å danne et bildepunkt, kjeglen er forskjellig i lengde i henhold til diameteren til den sirkulære sonen. Hvor et plan i rett vinkel til den optiske aksen er laget for å krysse en kjegle, vil strålene danne et sirkulært tverrsnitt. Arealet av tverrsnittet varierer med avstand langs den optiske aksen, den minste størrelsen kjent som sirkelen av minste forvirring. Bildet mest fri for sfærisk aberrasjon er funnet på denne avstanden.
Koma, såkalt Fordi et punktbilde er uskarpt i en kometform, produseres når stråler fra et off-axis objektpunkt blir avbildet av forskjellige soner av linsen. I sfærisk aberrasjon er bildene av et objektpunkt på aksen som faller på et plan i rette vinkler mot den optiske aksen sirkulære i form, av varierende størrelse og overlappet om et felles senter; i koma er bildene av et objektpunkt utenfor aksen sirkulære i form, av varierende størrelse, men forskjøvet i forhold til hverandre. Det medfølgende diagrammet viser et overdrevet tilfelle av to bilder, en som følge av en sentral kjegle av stråler og den andre fra en kjegle som passerer gjennom felgen. Den vanlige måten for å redusere koma er å ansette en membran for å eliminere de ytre kjegler av stråler.
Astigmatisme, i motsetning til sfærisk aberrasjon og koma, skyldes feilen i en enkelt sone i et objektiv for å fokusere bildet av et off-axis punkt på et enkelt punkt. Som vist i den tredimensjonale skjematiske er de to planene i rette vinkler til hverandre som passerer gjennom den optiske aksen meridianplanet og sagittalplanet, meridianplanet er det som inneholder off-axis objektpunktet. Stråler ikke i meridianplanet, kalt skråstråler, er fokusert lenger bort fra linsen enn de som ligger i flyet. I begge tilfeller møtes strålene ikke i et punktfokus, men som linjer vinkelrett på hverandre. Mellom disse to posisjonene er bildene elliptiske i form.
Krumning av felt og forvrengning refererer til plasseringen av bildepunkter i forhold til hverandre. Selv om de tidligere tre avvikene kan korrigeres for i utformingen av et objektiv, kan disse to avvikene forbli. I krumning av felt vil bildet av et planobjekt vinkelrett på den optiske aksen ligge på en paraboloid overflate kalt Petzval-overflaten (Etter Jó Petzval, en ungarsk matematiker). Flate bildefelt er ønskelige i fotografering for å matche filmplanet og projeksjonen når forstørringspapiret eller projeksjonsskjermen ligger på en flat overflate. Forvrengning refererer til deformasjon av et bilde. Det finnes to typer forvrengning, hvorav begge kan være tilstede i en linse: fatforvrengning, hvor forstørrelsen minker med avstand fra aksen, og pincushionforvrengning, hvor forstørrelsen øker med avstand fra aksen.
den siste aberrasjonen, kromatisk aberrasjon, er at et objektiv ikke klarer å fokusere alle farger i samme plan. Fordi brytningsindeksen er minst ved den røde enden av spekteret, vil brennvidden til en linse i luft være større for rød og grønn enn for blå og fiolett. Forstørrelse påvirkes av kromatisk avvik, som er forskjellig langs den optiske aksen og vinkelrett på den. The first is called longitudinal chromatic aberration, and the second, lateral chromatic aberration.
