光学系の設計は光線追跡が基本です。そして例えば空中からガラスの中に光線が入ったときに光線
の角度が変わります。これをスネルの法則として写真に示してあります。NI, はN2は屈折率です。
次に収差の話をします。
数学でSINθをテラー展開やマクローリン展開すると
SINθ＝θーθの３乗／６＋θの５乗／１２０－θ７乗／５０４０＋ －－－－－－－－－－
となります。
光軸に極めて近い光線の角度で入射するときはθの３乗以降を無視できますので
SINθ＝θとすることができます。
しかしカメラレンズ等光学機器ではもっと光線の範囲が広いものはθの３乗まで考慮しθの５乗以降
を省略するとすると
SINθ＝θーθ３乗／６となり
これを「ザイデルの５収差」といい光が分散する「色収差」とあわせて、光学上の主要な６収差と私
はよんでいます。サイデル収差はザイデルという学者が名付けました。
それから収差は単独ではなく複合して発生します。
本格的に勉強したい方は専門書を読んで下さい。
cf）松居 吉哉 レンズ設計法 共立出版 １９７４年
吉田正太郎 望遠鏡光学 誠文堂新光社 昭和５３年