光線通過透鏡時，透鏡中間位置附近透過的光線會準確地匯聚在焦點位置，但是通過透鏡邊緣部位的光線則會匯聚在焦點與透鏡中間位置，這樣光線匯聚的散亂性就會造成最終拍攝照片的模糊。
這種匯聚焦點的偏差稱為“球面像差”。如果要修正透過透鏡邊緣光線的匯聚偏差問題，可以使用特殊種類的透鏡來解決，這種特殊的鏡片即為“非球面鏡片”，是指鏡片中間的弧度與鏡片邊緣的弧度不同，以此來修正光線折射的焦距，確保通過鏡片任何位置的光線都能準確地聚焦在焦點上，形成銳利的圖像品質。
一般球面透鏡無法將通過其邊緣的光線聚集在正確的焦點上。
非球面鏡片可以把通過透鏡所有位置的光線聚集於正確的焦點上。
景物透過非球面透鏡放大後（左），幾乎不存在形狀的畸變；但透過球面透鏡放大後（右），邊緣部分形狀畸變嚴重。
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