光学设计的路上，是否有人和您说过，光学设计其实是一门艺术，需要用美学的观念来审视！在光学设计中，对称之美是一种艺术，光学走势顺滑也是一种美学，举例最多就是光刻机镜头了。
但是美学和理工科研人员不太靠边，本贴只能从科研人员这个角度去用数据剖析下对称之美的一个知识点，就是为什么光学透镜总是弯向光阑？
上两篇帖子分别用通俗移动的模式来讲解了球差和彗差，这里也就是用种方式引入像散。球差的帖子（《平凸透镜为什么凸面朝向激光？》）引入光线角度的方案来讲解像差，彗差的帖子（《光学设计前辈为什么老让我移光阑？》）利用光线角度来讲解光阑对于彗差的校正。采用类控制变量方法，上个帖子未讲解光阑对于像散的影响，本帖补上。当然也是朝着通俗易懂方向去努力讲解像散。
如下就是利用的一个单透镜，分别显示了轴外视场下的子午、弧矢和子午＋弧矢三种情况下的光线。
从前面两个图可以明显的看出，子午和弧矢二者汇聚点不在一起，而且子午的汇聚点比弧矢的靠近透镜，这就是像散，而且是负像散。这里可以理解为子午和弧矢的光焦度不一样，子午的光焦度大。
在上图中，标注了弧矢方向px=1和px=-1两根光线与透镜前表面的交点为A和B点，子午方向py=1和py=-1两根光线与透镜前表面的交点为C和D。那么我们可以提取出，这四个点的入射角度。下图分别为主光线、py=1、py=-1、px=1、px=-1五条光线在透镜前表面上的入射角度，可以看出，子午方向py=-1的时候，入射角度最大。按照《平凸透镜为什么凸面朝向激光？》帖子讲解的方案，子午方向光焦度会较大。也就使得汇聚点在弧矢的左边。
从角度这个方面去考虑校正像散，就是轴外视场子午和弧矢两个方向光线在折射面上的入射角度接近，那么这里利用zemax种自带的一种自定义面形来验证下这个思想。这个自定义面是使得该面子午和弧矢拥有各自的曲率半径，可以作为变量进行优化，如下则是将第二个面进行修改后优化得到的结构，子午和弧矢的汇聚点没有明显的不同。
像散就是子午和弧矢两个方向的光焦度不同导致的，外观表现就是子午和弧矢光线在折射面的入射或者出射角度不同。接下来，如何校正，也就是朝着使得子午和弧矢方向的光线入射或者出射角度差异尽可能的小，实际不可能使用上面这类自定义的面形，或者成本极其昂贵。
上面是把物距离逐渐缩短，然后优化，保证透镜前表面轴外视场的py=1、py=-1、px=1、px=-1四根光线的入射角度一样，可以看出，此时透镜逐步在向光阑stop弯曲。这句话也可以反过来说，为了尽量让轴外视场子午和弧矢方向在某个面上的入射角度差异较小，这个面就会弯向光阑。
当然完全靠去使得每个面上子午和弧矢入射角度差异小来校正像散是远远不够的，大多还是正负相消的思路。这也就是文章开头经常做的，光学系统设计成关于光阑stop相对称的，各自校正部分像散，然后前后组正负相消部分像散，最为典型的就是文种列举的双高斯镜头。
可以看出上面的这个双高斯，在光阑前后朝向光阑的两个折射面引入的像散是极小的。下次我们在软件设计出现这样一种趋势的时候，就见怪不怪了。或者，设计过程种，可以人为地进行更改结构，使得优化设计跳出局部最小值。