傳統(tǒng)的幾何光學是以提高光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量為宗旨的學科，它所追求的是如何在焦平面上獲得的圖象。就傳統(tǒng)光學系統(tǒng)匯聚光的性能而言，aoi設備廠商，任何利用成像原理聚光的系統(tǒng)都遠未達到理論上的聚光能力。因此，對于各種純聚光要求的應用來說，如太陽能領域和高能物理領域，只有放棄成像要求才有可能獲得理想的結果。正由于此，新興的技術科學，非成像光學應運而生。

決定視物范圍的光闌。視場光闌可決定視場范圍的大小。視場光闌由其前方光學系統(tǒng)所成的像稱入射窗，由其后方系統(tǒng)所成的像稱出射窗。在實際光學系統(tǒng)中，軸外點成像光束往往受其他光學零件通光孔的限制，結果是軸外點的光束孔徑角比軸上點的小得多。這是因為要使軸外點也以充滿入射光瞳的光束成像時，那些遠離孔徑光闌的透鏡需要有相當大的直徑，并且對全孔徑軸外光束校正好像差也非常困難。入射和出射同心光束的交點分別稱為物點和像點。首先由德國科學家C.高斯在1841年的著作中闡明。實際上不存在真正的理想光學系統(tǒng)。共軸球面系統(tǒng)在近軸條件下可近似滿足理想光學系統(tǒng)的要求。

球差是軸上點的單色相差，是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結果是，一個點成像后，形成一個中間亮邊緣逐漸模糊的亮斑，從而影響成像質(zhì)量。 球差的矯正常利用透鏡組合來消除，由于凸、凹透鏡的球差是相反的，可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除?；鄄顚佥S外點的單色像差。軸外物點以大孔徑光束成像時，發(fā)出的光束通過透鏡后，不再相交一點，則一光點的像便會得到一逗點狀，型如慧星，故稱"慧差"。