Проста позитивна лінза дає дійсне зображення предметів, що знаходяться перед нею. Але використовувати її в якості фотографічного об'єктива недоцільно, так як отримується зображення має ряд недоліків: воно не однаково різко в центрі і по краях, прямі лінії предметів у країв викривляються, навколо зображення предметів з'являється кольорова облямівка і т. Д. Все це викликається недоліками простий лінзи, званими аберацією. До них відносяться сферична аберація, кома, хроматична аберація, дисторсия, астигматизм, кривизна поля зображення.
Сферична аберація полягає в тому, що паралельні промені, що проходять через краю лінзи (крайові паралельні промені),
перетинаються в точці, розташованій ближче до лінзи, ніж промені, що проходять ближче до оптичної осі лінзи (центральні паралельні промені). В результаті замість зображення точки виходить нерезкое світле круглу пляму (рис. 6).
Явище сферичної аберації можна усунути приєднанням до збиральної лінзи розсіює, т. Е. Суміщенням позитивної та негативної лінз, що мають протилежний характер аберації. Ці лінзи виготовляються з різних сортів скла і з відповідними радіусами кривизни.
У таких випадках крайові паралельні промені перетинаються в одній точці з центральними. Кома - це сферична аберація для паралельного пучка променів падаючого на лінзу похило до оптичної осі. В цьому випадку промені збираються не в одній точці, а дають пляма у вигляді коми (рис. 7). Усувається вона одночасно зі сферичною аберацією підбором лінз. Об'єктиви, у яких відсутня кома і сферична аберація, називаються апланатамі.
Хроматична аберація. Внаслідок того, що промені з різною довжиною хвилі мають різний кут заломлення (а будь-яку ділянку лінзи можна розглядати як призму), то при виході з лінзи пучок паралельних променів розкладеться на окремі кольорові промені, які зберуться в різних точках (рис. 8). Замість зображення точки вийде пляма з райдужної облямівкою.
Для усунення цього недоліку застосовують лінзи з оптичного скла з різними показниками заломлення. Збиральну лінзу роблять зі скла флінт. Якщо залишиться хроматична аберація в двох основних ділянках спектра, то об'єктиви називаються ахроматамі.
Об'єктиви, у яких усунена хроматична аберація для трьох основних ділянок спектра, називаються апохромат.
Дісторсия. Якщо перед простий лінзою помістити діафрагму, що обмежує пучок світла, що проходить через неї, то зображення квадратної рамки, розташованої перед лінзою, матиме бочкоподібний вид. При установці діафрагми за лінзою зображення квадратної рамки прийме подушкообразнимі вид (рис. 9). Усувається цей недолік за допомогою двох лінз і розміщенням діафрагми між ними.
Астигматизм полягає в тому, що зображення вертикальних і горизонтальних ліній виходить неоднаково різким. При фокусуванні на горизонтальні лінії вертикальні виходять нечіткими і навпаки. Цей вид аберації найбільш важко усунемо. Для усунення астигматизму лінзи підбираються відповідним чином по кривизні, товщині, коефіцієнту заломлення. Величина повітряних проміжків між окремими лінзами повинна бути також визначеною.
Об'єктиви з усуненим астигматизмом називаються Анастигмат.
Кривизна поля зображення виражається в тому, що зображення предметів виходить не плоским, а увігнутим, т. Е. Точки перетину променів, паралельних оптичній осі і похилих до неї, розташовуються не на площині, а на деякій увігнутій поверхні (рис. 10).
В результаті при наведенні об'єктива на різкість по центральній частині предмета зображення його буде розмитою по краях, а при наведенні на різкість по крайовим ділянках - нерізким в центрі.
Для того щоб за допомогою фотографічного об'єктива отримати зображення гарної якості, необхідно усунути всі перераховані недоліки. Тому фотографічні об'єктиви складаються з системи лінз, підібраних спеціальним чином.