工程光学基础教程教学课件ppt作者郁道银谈恒英第五六章.ppt

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21292D,第五章光度学和色度学基础第六章光线的光路计算及像差理论,21292D,第五章光度学和色度学基础,21292D,第五章光度学和色度学基础,第一节辐射量和光学量及其单位第二节光传播过程中光学量的变化规律第三节成像系统像面的光照度第四节颜色的分类及颜色的表观特征第五节颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律第六节颜色匹配第七节色度学中的几个概念第八节颜色相加原理及光源色和物体色的三刺激值第九节CIE标准色度学系统第十节均匀颜色空间及色差公式,21292D,第一节辐射量和光学量及其单位,一、辐射量二、光学量三、光学量和辐射量间的关系,21292D,一、辐射量,1.辐射能Qe同其他电磁辐射一样，可见光辐射也是一种能量传播形式。

2.辐射能通量e3.辐射出射度Me辐射源单位发射面积发出的辐通量，定义为辐射源的辐出度，以字符Me表示。

4.辐射照度Ee辐射照射面单位受照面积上接受的辐通量，定义为受照面的辐照度，以字符Ee表示。

5.辐射强度Ie6.辐射亮度Le为了表征具有有限尺寸辐射源辐通量的空间分布，采用“辐亮度”这样一个辐射量。

21292D,1.辐射能Qe同其他电磁辐射一样，可见光辐射也是一种能量传播形式。

同其他电磁辐射一样，可见光辐射也是一种能量传播形式。

以电磁辐射形式发射、传输或接收的能量称做辐射能，通常用字符Qe表示。

度量辐射能的单位为焦耳,21292D,2.辐射能通量e,单位时间内发射、传输或接收的辐射能称之为辐通量，通常用字符e表示。

21292D,3.辐射出射度Me,辐射源单位发射面积发出的辐通量，定义为辐射源的辐出度，以字符Me表示。

21292D,4.辐射照度Ee,辐射照射面单位受照面积上接受的辐通量，定义为受照面的辐照度，以字符Ee表示。

21292D,5.辐射强度Ie,点辐射源向各方向发出辐射，在某一方向，在元立体角d内发出的辐通量为de，则辐强度Ie为Ie=ded（5-4）,21292D,6.辐射亮度Le,图5-1辐亮度定义中各量的示意图,21292D,二、光学量,1.光通量v标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量称为光通量，通常以字符v表示。

2.光出射度Mv光源单位发光面积发出的光通量，定义为光源的光出射度，以字符Mv表示。

3.光照度Ev单位受照面积接受的光通量，定义为光照面的光照度，通常用字符Ev表示。

4.发光强度Iv5.光亮度Lv为了描述具有有限尺寸的发光体发出的可见光在空间分布的情况，采用了光亮度Lv这样一个光学量。

21292D,1.光通量v,标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量称为光通量，通常以字符v表示。

21292D,2.光出射度Mv,光源单位发光面积发出的光通量，定义为光源的光出射度，以字符Mv表示。

21292D,3.光照度Ev,单位受照面积接受的光通量，定义为光照面的光照度，通常用字符Ev表示。

21292D,4.发光强度Iv,点光源向各方向发出可见光，在某一方向，在元立体角d内发出的光通量为dv，则点光源在该方向上的发光强度Iv为Iv=dvd（5-8）式（5-8）表明，点光源的发光强度等于点光源在单位立体角内发出的光通量。

发光强度的单位为坎德拉,21292D,5.光亮度Lv,表5-1常见发光表面的光亮度值,21292D,5.光亮度Lv,图5-2V（）和V（）函数曲线,21292D,三、光学量和辐射量间的关系,

（一）光谱光效率函数

（二）光学量和辐射量间的关系,21292D,

（一）光谱光效率函数,就其实质而言，人眼就是一种可见光探测器，其输入为用辐射量度量的可见光辐射，而输出为用光学量表示的光感受。

所以，光学量和辐射量间的关系决定于人的视觉特性。

实验表明，具有相同辐通量而波长不同的可见光分别作用于人眼，人所感受的明亮程度将有所不同，这表明人的视觉对不同波长光有不同的灵敏度。

人对不同波长光响应的灵敏度是波长的函数，称之为光谱光效率函数。

21292D,

（二）光学量和辐射量间的关系,在波长附近的小波长间隔d内，光通量dv（）和辐通量e（）之间的关系可表示为明视觉条件下dv（）=KmV（）e（）d（5-11）暗视觉条件下dv（）=KmV（）e（）d（5-12）,21292D,第二节光传播过程中光学量的变化规律,一、点光源在与之距离为r处的表面上形成的照度二、面光源在与之距离为r处的表面上形成的照度三、单一介质元光管内光亮度的传递四、光束经界面反射和折射后的亮度五、余弦辐射体,21292D,一、点光源在与之距离为r处的表面上形成的照度,图5-3点光源在与之距离为r处的表面上形成的照度,21292D,二、面光源在与之距离为r处的表面上形成的照度,图5-4面光源在与之距离为r的表面上形成的照度,21292D,三、单一介质元光管内光亮度的传递,图5-5光在元光管内的传播,21292D,三、单一介质元光管内光亮度的传递,图5-6光束经介质界面的反射和折射,21292D,四、光束经界面反射和折射后的亮度,光束投射到两透明介质的界面时，会形成反射和透射两路光束，两光束的方向可分别由反射定律和折射定律确定。

21292D,五、余弦辐射体,图5-7余弦辐射体发光强度的空间分布,21292D,五、余弦辐射体,图5-8漫透射体和漫反射体发光强度的空间分布,21292D,第三节成像系统像面的光照度,一、轴上像点的光照度二、轴外像点的照度三、光通过光学系统时的能量损失四、光学系统的总透射比,21292D,一、轴上像点的光照度,图5-9成像光学系统轴上点照度,21292D,一、轴上像点的光照度,图5-10光学系统的轴外点成像,21292D,二、轴外像点的照度,表5-2不同视场角的轴外像点照度与轴上像点照度比,21292D,三、光通过光学系统时的能量损失,

（一）光在两透明介质界面上的反射损失

（二）介质吸收造成的光能损失（三）反射面的光能损失,21292D,

（一）光在两透明介质界面上的反射损失,光照射到两透明介质光滑界面上时，大部分光折射到另一介质中，也有一小部分光反射回原介质，反射光没通过界面，因而形成光能损失。

21292D,

（二）介质吸收造成的光能损失,光在介质中传播，由于介质对光的吸收使一部分光不能通过系统，从而形成光能损失。

21292D,（三）反射面的光能损失,光学系统中，经常使用反射面来改变光的行进方向。

反射元件对光的透射和吸收，使反射面的反射比小于1。

21292D,四、光学系统的总透射比,一光学系统，有N1个冕牌玻璃折射面和N2个火石玻璃折射面；光通过M种介质制成的元件，其中心厚度分别为d1、d2、dM；系统有N3个反射面。

21292D,第四节颜色的分类及颜色的表观特征,一、颜色及其分类二、颜色的表观特征,21292D,一、颜色及其分类,颜色是不同波长可见光辐射作用于人的视觉器官后所产生的心理感受。

人脑有记忆、联想等功能，因此人观察到的颜色，往往带有有关颜色经验、背景颜色及物体形状等心理因素的影响。

所以，颜色是一种和物理、生理及心理学有关的复杂现象。

颜色可分为非彩色和彩色两大类。

21292D,二、颜色的表观特征,颜色有三种表观特征，即明度、色调和饱和度。

明度表示颜色明亮的程度。

对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射比或反射比有关。

色调是区分不同彩色的特征。

可见光谱范围内，不同波长的辐射，在视觉上呈现不同色调，如红、黄、绿、蓝、紫等等。

光源色的色调取决于辐射的光谱组成，而物体色则既与照明光的光谱组成有关，还同物体对光的选择吸收特性有关。

例如，物体反射波长为4.810-75.610-7m的辐射，吸收其他波长的辐射，在白光照明下呈绿色。

21292D,第五节颜色混合及格拉斯曼颜色混合定律,一、颜色混合二、格拉斯曼颜色混合定律,21292D,一、颜色混合,

（1）色光混合色光混合是不同颜色光的直接混合。

（2）色料混合色料是对光有强烈选择吸收的物质，在白光照明下呈现一定的颜色。

21292D,

（1）色光混合色光混合是不同颜色光的直接混合。

色光混合是不同颜色光的直接混合。

混合色光为参加混合各色光之和，故又称之为加混色。

21292D,

（2）色料混合色料是对光有强烈选择吸收的物质，在白光照明下呈现一定的颜色。

色料是对光有强烈选择吸收的物质，在白光照明下呈现一定的颜色。

色料混合是从白光中去除某些色光，从而形成新的颜色，故又称之为减混色,21292D,二、格拉斯曼颜色混合定律,

（1）人的视觉只能分辨颜色的三种变化，它们是明度、色调和饱和度。

（2）两种颜色混合，如果一种颜色成分连续变化，混合色的外貌也连续地变化。

（3）颜色外貌（明度值、色调、饱和度）相同的光，在颜色混合中是等效的。

（4）混合色的亮度等于各色光亮度之和。

21292D,

（1）人的视觉只能分辨颜色的三种变化，它们是明度、色调和饱和度。

人的视觉只能分辨颜色的三种变化，它们是明度、色调和饱和度。

21292D,

（2）两种颜色混合，如果一种颜色成分连续变化，混合色的外貌也连续地变化。

两种颜色混合，如果一种颜色成分连续变化，混合色的外貌也连续地变化。

两种颜色以一定的比例相混合产生白色或灰色，则此两颜色为互补色。

互补色以一定的比例混合，产生白色或灰色；以其他比例混合，则产生接近占有比例大的颜色的非饱和色。

这就是补色律。

21292D,（3）颜色外貌（明度值、色调、饱和度）相同的光，在颜色混合中是等效的。

颜色外貌（明度值、色调、饱和度）相同的光，在颜色混合中是等效的。

由此可以推论得到代替律：

相似色混合，混合色仍相似。

代替律可用公式表示如下：

颜色A=颜色B颜色C=颜色D颜色A+颜色C=颜色B+颜色D,21292D,（4）混合色的亮度等于各色光亮度之和。

假定参加混色各色光亮度分别为L1、L2，Ln，则混合色光的光亮度L为L=L1+L2+Ln这就是亮度相加定律。

格拉斯曼颜色混合定律，适用于色光相加混色，不适用于色料混合。

21292D,第六节颜色匹配,一、颜色匹配和颜色匹配实验二、颜色方程式三、颜色匹配实验的结论,21292D,一、颜色匹配和颜色匹配实验,

（一）颜色转盘法

（二）色光混合匹配实验,21292D,一、颜色匹配和颜色匹配实验,图5-11颜色转盘,21292D,

（一）颜色转盘法,整个装置可绕中心轴线旋转。

改变红、绿、蓝三色扇形面积的比例，即可改变混合色的色调和饱和度。

而通过调节黑色扇形的大小，可以改变混合色的明度值。

图5-11b是一个叠合好的颜色转盘。

21292D,

（二）色光混合匹配实验,图5-12色光混合颜色匹配实验装置示意图,21292D,二、颜色方程式,颜色匹配可以用数学方法表示。

R量的红颜色（R）、G量的绿颜色（G）和B量的蓝颜色（B）混合，正好与颜色（C）相匹配，这一事实可用方程表示为（C）R（R）+G（G）+B（B）,21292D,三、颜色匹配实验的结论,

（1）红、绿、蓝三种颜色以不同的量值（有的可能为负值）相混合，可以匹配任何颜色。

（2）红、绿、蓝不是唯一的能匹配所有颜色的三种颜色。

21292D,第七节色度学中的几个概念,一、颜色刺激二、三原色三、三刺激值四、光谱三刺激值或颜色匹配函数五、色品坐标及色品图六、色度学中常用的光度学概念,21292D,一、颜色刺激,能够引起颜色知觉的可见辐射的辐通量称做颜色刺激。

颜色刺激按波长的分布，称做颜色刺激函数，一般用（）表示。

颜色刺激是纯物理量。

21292D,二、三原色,能够匹配所有颜色的三种颜色，称做三原色。

匹配实验表明，能够匹配所有颜色的三种颜色不是唯一的。

人们通常选用红（R）、绿（G）、蓝（B）作为三原色，其原因可能是：

用不同量的红、绿、蓝三种颜色直接混合，几乎可得到经常使用的所有颜色；红、绿、蓝三种颜色恰与人的视网膜上红视锥、绿视锥和蓝视锥细胞所敏感的颜色相一致。

21292D,三、三刺激值,在颜色匹配中，以一定数量的三原色能完成某种颜色的匹配。

匹配某种颜色所需的三原色的量称做该颜色的三刺激值。

颜色方程中的R、G、B就是三刺激值。

三刺激值不是用物理单位而是用色度学单位来度量的。

过去人们在不同的场合对三刺激值的单位有过不同的规定，例如规定匹配某种指定的标准白光（W）的三刺激值相等，且均为1单位。

在标准色度学系统中，三刺激值有统一的定标方法，下节中将具体加以介绍。

21292D,四、光谱三刺激值或颜色匹配函数,用红、绿、蓝三种颜色可以匹配所有颜色，对于各种波长的光谱色也不例外。

匹配等能光谱色所需的三原色的量称做光谱三刺激值。

对于不同波长的光谱色，其三刺激值显然为波长的函数，故也称之为颜色匹配函数，一般用r（）、g（）和b（）表示。

21292D,五、色品坐标及色品图,在颜色研究和量度中，有时不是用三原色的数量，即三刺激值R、G、B来表示颜色，而是用三刺激值各自在三刺激值总量R+G+B中所占的比例来表示颜色。

三刺激值各自在三刺激值总量中所占的比例，叫做颜色的色品。

选用红（R）、绿（G）、蓝（B）为三原色时，用r、g、b表示色品坐标。

21292D,六、色度学中常用的光度学概念,

（一）光谱透射比（）

（二）光谱反射比因数和光谱辐亮度因数（）（三）光谱反射比（）,21292D,

（一）光谱透射比（）,图5-13莱特画出的色品图,21292D,

（二）光谱反射比因数和光谱辐亮度因数（）,图5-14光谱反射比因数定义中的各种量,21292D,（三）光谱反射比（）,物体反射的光谱辐通量d与入射光谱辐通量0d之比，称做物体的光谱反射比,21292D,第八节颜色相加原理及光源色和物体色的三刺激值,一、颜色相加原理二、光源色和物体色的三刺激值,21292D,一、颜色相加原理,假定有（C1）和（C2）两种颜色相混合，混合色的三刺激值与参加混色颜色的三刺激值之间存在什么关系呢?

根据颜色匹配，颜色（C1）和（C2）均可用三原色的量，即三刺激值来表示。

假定，颜色（C1）和（C2）的三刺激值分别为R1、G1、B1和R2、G2、B2，则两颜色方程为（C1）=R1（R）+G1（G）+B1（B）（C2）=R2（R）+G2（G）+B2（B）,21292D,二、光源色和物体色的三刺激值,任何一种颜色，均可被看做是各种光谱色以不同比例混合的生成色。

对于中心波长为、微小波长间隔d波长范围内色光的三刺激值dR（）、dG（）、dB（），由于和颜色刺激函数（）、相应的光谱三刺激值r（）、g（）、b（），以及波长间隔d成比例,21292D,第九节CIE标准色度学系统,一、CIE1931标准色度学系统二、CIE1964补充标准色度学系统三、CIE标准照明体和标准光源四、CIE关于照明和观察条件的规定五、CIE色度学系统表示颜色的方法,21292D,一、CIE1931标准色度学系统,

（一）1931CIE-RGB系统

（二）1931CIE-XYZ系统,21292D,

（一）1931CIE-RGB系统,该系统用波长分别为710-7m（红）、5.46110-7m（绿）和4.35810-7m（蓝）的光谱色为三原色，并且分别用（R）、（G）、（B）表示。

系统规定，用上述三原色匹配等能白光（E光源）三刺激值相等。

R、G、B的单位三刺激值的光亮度比为1.0004.59070.0601；辐亮度比为72.09621.37911.000。

21292D,

（二）1931CIE-XYZ系统,1.三原色的确定2.CIE1931标准色度观察者在1931CIE-RGB系统色品图上，新三原色（X）、（Y）和（Z）的色品点在偏马蹄形光谱色色品轨迹之外，只有这样才能保证光谱三刺激值不出现负值。

3.CIE1931色品图4.光源色和物体色的三刺激值在本章第八节所介绍的颜色三刺激值计算方法在本系统中完全适用，但应把公式中的基本参量改为本系统的参量。

5.表示颜色特征的两个量主波长和颜色纯度,21292D,

（二）1931CIE-XYZ系统,图5-151931CIE-RGB系统光谱三刺激值曲线,21292D,

（二）1931CIE-XYZ系统,图5-161931CIE-RGB系统色品图,21292D,1.三原色的确定,1）用此三原色匹配等能光谱色，三刺激值不应出现负值。

2）实际不存在的颜色在色品图上所占的面积应尽量小。

3）用Y刺激值表示颜色的亮度，同时亦表示色度；而X和Z刺激值只表示色度，不代表亮度。

21292D,2.CIE1931标准色度观察者,在1931CIE-RGB系统色品图上，新三原色（X）、（Y）和（Z）的色品点在偏马蹄形光谱色色品轨迹之外，只有这样才能保证光谱三刺激值不出现负值。

21292D,3.CIE1931色品图,图5-17CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值曲线,21292D,3.CIE1931色品图,图5-18CIE1931色品图,21292D,4.光源色和物体色的三刺激值,在本章第八节所介绍的颜色三刺激值计算方法在本系统中完全适用，但应把公式中的基本参量改为本系统的参量。

21292D,5.表示颜色特征的两个量主波长和颜色纯度,

（1）主波长和补色波长颜色的主波长是以一定比例与参考白光相混合匹配出该颜色的光谱色的波长，常以d表示之。

21292D,

（1）主波长和补色波长,1）刺激纯度：

一种颜色可以被看成是一种光谱色与参考白光以一定比例的混合色，其中光谱色的三刺激值总和与混合色三刺激值总和的比值Pe就能表示颜色接近光谱色的程度，定义Pe为颜色的刺激纯度2）亮度纯度：

颜色的纯度也可用该颜色所包含的光谱色的光亮度与该颜色的总光亮度比值来表示，称做亮度纯度，以Pc表示之。

21292D,

（1）主波长和补色波长,图5-19从色品图上求颜色主波长和补色波长,21292D,

（1）主波长和补色波长,图5-20从色品图上确定颜色的刺激纯度,21292D,二、CIE1964补充标准色度学系统,图5-21CIE1964补充标准色度学系统色品图,21292D,三、CIE标准照明体和标准光源,表5-3液体滤光器配方表,21292D,四、CIE关于照明和观察条件的规定,1.45/垂直（缩写为45/0，见图5-22a）样品被一束或多束光照明，照明光束的轴线与样品表面的法线成452的角度。

2.垂直/45（缩写为0/45，见图5-22b）样品被一束光照明，该光束的轴线与样品表面法线之间的夹角不应超过10。

3.漫射/垂直（缩写为d/0，见图5-22c）样品用积分球漫射照明，样品的法线和观测光束的轴线间的夹角不应超过10。

4.垂直/漫射（缩写为0/d，见图5-22d）样品被一束光照明，该光束的轴线与样品表面法线间的夹角不应超过10。

21292D,1.45/垂直（缩写为45/0，见图5-22a）,样品被一束或多束光照明，照明光束的轴线与样品表面的法线成452的角度。

观察方向和样品法线间的夹角不应超过10。

照明光束中任一条照明光线与光轴的夹角不得超过8。

观察光束应遵守相同的限制。

21292D,2.垂直/45（缩写为0/45，见图5-22b）,样品被一束光照明，该光束的轴线与样品表面法线之间的夹角不应超过10。

在与法线成452的方向观测样品。

照明光束的任一照明光线与光轴的夹角不应超过8。

观察光束亦应遵守相同的限制。

21292D,3.漫射/垂直（缩写为d/0，见图5-22c）,样品用积分球漫射照明，样品的法线和观测光束的轴线间的夹角不应超过10。

积分球可以是任何直径的，只要开孔部分的总面积不超过球内反射面积的10%即可。

观测光束中任一观测光线与观测光轴间的夹角不应超过5。

21292D,4.垂直/漫射（缩写为0/d，见图5-22d）,图5-22四种照明和观察条件,21292D,五、CIE色度学系统表示颜色的方法,1.用三刺激值表示颜色最常用的是1931CIE-XYZ标准色度学系统所规定的三刺激值X、Y和Z。

2.用色品坐标x、y及Y刺激值表示颜色色品坐标是三刺激值各自对三刺激值总量的比值，在测量中不需对三刺激值准确定标便可准确地确定色品坐标，故常用色品坐标x和y表示颜色。

21292D,1.用三刺激值表示颜色,最常用的是1931CIE-XYZ标准色度学系统所规定的三刺激值X、Y和Z。

21292D,2.用色品坐标x、y及Y刺激值表示颜色,色品坐标是三刺激值各自对三刺激值总量的比值，在测量中不需对三刺激值准确定标便可准确地确定色品坐标，故常用色品坐标x和y表示颜色。

21292D,第十节均匀颜色空间及色差公式,一、（x，y，Y）颜色空间是非均匀颜色空间二、均匀颜色空间及相应的色差公式,21292D,一、（x，y，Y）颜色空间是非均匀颜色空间,图5-23莱特和彼特测定的颜色宽容量,21292D,一、（x，y，Y）颜色空间是非均匀颜色空间,图5-24麦克亚当测定的颜色宽容量,21292D,二、均匀颜色空间及相应的色差公式,

（一）CIE1964均匀颜色空间

（二）CIE1976（L*u*v*）均匀颜色空间（三）CIE1976（L*a*b*）均匀颜色空间,21292D,

（一）CIE1964均匀颜色空间,色差E的单位为NBS（美国国家标准局的英文缩写）。

1NBS相当于在最优实验条件下人眼恰可分辨的颜色差的5倍，色差为0.2NBS时，人眼就能觉察出颜色的不同。

21292D,

（二）CIE1976（L*u*v*）均匀颜色空间,图5-25CIE1976均匀颜色空间,21292D,（三）CIE1976（L*a*b*）均匀颜色空间,该系统表示颜色的三个参数为米制明度L*和另一种米制色度a*和b*在本系统中，米制明度L*表示颜色明亮的程度;a*表示红色在颜色中占有的成分，-a*表示红色的补色在颜色中占有的成分；b*代表颜色中黄色的成分，-b*表示颜色中黄色的补色所占有的成分。

图5-25表示了CIE1976（L*a*b*）均匀颜色空间。

21292D,第六章光线的光路计算及像差理论,21292D,第六章光线的光路计算及像差理论,第一节概述第二节光线的光路计算第三节轴上点的球差第四节正弦差和彗差,21292D,第一节概述,一、基本概念二、像差计算的谱线选择,21292D,一、基本概念,在近轴光学系统中，根据精确的球面折射公式，导出在sin=，cos=1时的物像大小和位置，即理想光学系统的物像关系式。

一个物点的理想像仍然是一个点，从物点发出的所有光线通过光学系统后都会聚于其像点。

21292D,二、像差计算的谱线选择,1.目视光学系统目视光学系统的接收器是人的眼睛。

2.普通照相系统照相系统的光能接收器是照相底片，一般照相乳胶对蓝光较灵敏，所以对F光校正单色像差，而对D光和G光（=434.1nm）校正色差。

3.近红外和近紫外的光学系统对近红外光学系统，一般对C光校正单色像差，对d光（=587.6nm）和A光（=768.2nm）校正色差。

4.特殊光学系统有些光学系统，例如某些激光光学系统，只需某一波长的单色光照明，所以只对使用波长校正单色像差，而不校正色差。

21292D,1.目视光学系统,目视光学系统的接收器是人的眼睛。

由人眼视见函数曲线可知，人眼只对波长在380760nm范围内的波段有响应，其中最灵敏的波长=555nm，故目视光学系统一般选择靠近此灵敏波长的D光（=589.3nm）或e光（=546.1nm）校正单色像差。

因e光比D光更接近于555nm，故用e光校正单色像差更为合适，对靠近可见区两端的F光（=486.1nm）和C光（=656.3mm）校正色差。

21292D,2.普通照相系统,照相系统的光能接收器是照相底片，一般照相乳胶对蓝光较灵敏，所以对F光校正单色像差，而对D光和G光（=434.1nm）校正色差。

21292D,3.近红外和近紫外的光学系统,对近红外光学系统，一般对C光校正单色像差，对d光（=587.6nm）和A光（=768.2nm）校正色差。

21292D,4.特殊光学系统,有些光学系统，例如某些激光光学系统，只需某一波长的单色光照明，所以只对使用波长校正单色像差，而不校正色差。

21292D,第二节光线的光路计算,一、子午面内的光线光路计算1）子午面内的光线光路计算，包括近轴光线的光路计算和实际光线的光路计算，以求出理想像的位置和大小、实际像的位置和大小以及有关像差值。

2）轴外点沿主光线的细光束光路计算，以求像散和场曲。

3）子午面外的空间光线的光路计算，求得空间光线的子午像差分量和弧