我們(men) 把波像差大致分為(wei) 兩(liang) 類，一種是軸上點的波像差，另一種是軸外點的波像差，兩(liang) 者的影響因素以及與(yu) 其相關(guan) 的像差是不同的。軸上點的波像差可以僅(jin) 用一個(ge) 量來描述其像差，類似球差。
波像差係列（二）-軸上點的波像差及其與(yu) 球差的關(guan) 係
對於(yu) 軸對稱光學係統,軸上點發出的球麵波經係統以後，隻是由於(yu) 唯一的球差，使出射波麵變形而偏離於(yu) 球麵。由於(yu) 軸上點波麵是軸對稱的，其波像差隻需從(cong) 波麵與(yu) 子午平麵相截的截線上，取光軸以上的一方來考察即可。如下圖所示,
是波麵的對稱軸(即係統的光軸），
是係統的出瞳中心,實際波麵
上任意一點
的法線交光軸於(yu) 
點。任取一參考點，例如以高斯像點 A’為(wei) 中心，作一在
點相切於(yu) 實際波麵的參考球麵
它就是理想波麵。顯然
就是孔徑角為(wei) U'時的球差。光線
交理想波麵於(yu) M,則
就是波麵像差，簡稱波像差。可見,波像差就是實際波麵與(yu) 理想波麵之間的光程差,用W表示。規定實際波麵在理想波麵之後時的波像差為(wei) 負,反之為(wei) 正。令理想波麵的曲率半徑為(wei) 
與(yu) 
之間的夾角為(wei) 
顯然
以A'為(wei) 中心,過
點作一圓弧
顯然
和
之間是等光程的。則
附近一點
處的波像差相對於(yu) 
點處的波像差的改變量dW，可以相對於(yu) 參考球麵
來確定，則有
由上麵兩(liang) 個(ge) 公式可得
當光學係統的孔徑不大時,
則有
這就是波像差與(yu) 球差之間的關(guan) 係。可見，如以
為(wei) 縱坐標來畫出球差曲線，曲線所圍麵積的一半即為(wei) 波像差。這樣,就很容易從(cong) 球差曲線以圖形積分方法求得軸上點不同孔徑時的波像差。對於(yu) 物在無窮遠的係統,最好將u’表示為(wei) h/f’,相應的波像差公式為(wei)
或者以相對高度h/hm來表示
如果光學係統僅(jin) 有初級球差,那麽(me) ，以
為(wei) 縱坐標軸畫得的球差曲線為(wei) 一直線，此時， 最佳像點的位置應在
處;如果光學係統還有更高級的球差，球差曲線將更複雜些，但如果從(cong) 波像差的觀點來考慮的話，最佳校正方案應該是使球差曲線與(yu) 可能選到的參考縱軸包圍盡可能多塊大小相同、且可相消的麵積。這是一個(ge) 基本原則。
相關(guan) 文獻：
《幾何光學 像差 光學設計》（第三版）——李曉彤 岑兆豐(feng)
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