彗形像差huixing xiangcha

近轴物点发出的宽阔光束经光学系统(如透镜、透镜组、反射镜等)所成的像呈一个彗星状光斑的现象。简称彗差。单色像差的一种。是由于光束对光轴的不对称所致。图中示出了凸透镜产生彗差的情况。近轴物点P所发出的宽阔光束经凸透镜成像，通过透镜同一环带的光线在像面上成一圆环形的光斑；但通过不同环带的光线所成的圆环形光斑的大小不同，并且这些圆环形光斑的中心到光轴的距离也不同。例如通过透镜较大环带AA′的光线所成圆环形光斑a的直径也较大，其中心距光轴较远；通过透镜较小环带BB′的光线所成圆环形光斑b的直径也较小，其中心距光轴较近。结果，光线在理想像面M上形成了一系列大小不同、中心不在一点的亮环，它们相互重叠成一个彗星状的光斑。图中的情况是彗星状光斑的尖端离光轴最近，此称正彗差；也有尖端离光轴最远的，称为负彗差。

球差和彗差一般是同时存在的，只有当轴上物点的球差已消除的情况下，才能更清楚地观察到近轴物点的彗差。利用配曲调整的方法（见球面像差）可消除单个透镜的彗差。用分别具有正彗差和负彗差的两个透镜构成的胶合透镜也可矫正彗差。由于消球差和消彗差的条件常不一致，所以二者不易同时消除。但如果轴上一对共轭点已消除球差，并且满足阿贝正弦条件，即

n′y′sinu′=nysinu,

则在该轴上物点垂轴方向上的近轴物点也能理想成像，此时既无球差又无彗差。上式中n和n′分别为物方和像方折射率，u和u′分别为通过轴上共轭点的入射光线和出射光线对光轴的倾角，y′为垂轴小物y的像(u、u′、y、y′的意义可见拉格朗日-亥姆霍兹定理的图示)。在近轴条件下，阿贝正弦条件可化为n′y′u′=nyu，这正是拉格朗日-亥姆霍兹定理。
上述光轴上已消除球差且满足阿贝正弦条件的一对共轭点称为不晕点，又称齐明点或等光程点。对于曲率半径为r的单球面折射系统，物距s=r+n′r/n和像距s′=r+nr/n′所决定的一对轴上共轭点是无球差的，可以证明此时又满足阿贝正弦条件，这对轴上共轭点是单球面折射系统的一对不晕点，所以也无彗差。这对不晕点在高倍显微镜中有重要应用，油浸物镜就是按此原理设计制造的。