本書提供簡潔明瞭且連貫性的說明何謂像差，並解釋像差在光學系統中為何會增加，以及像差會如何影響光學成像品質。本書著重於像差在物理的詮釋、解決像差問題以及像差的數值分析，給想要更深入了解像差在光學系統中和光波傳遞的工程師和研究人員所參考使用。
全書更進一步更新了在直角座標系統中的符號標記和新的主題，包含了光線像差的質心和標準差、初級像差的光點圖(spot diagram)、光學設計的黃金規則、初級像差的二維點光源擴散函數(PSFs)、在光學系統無像差之環狀和高斯孔徑的傳遞函數、環形孔徑的澤尼克(Zernike)多項式和環狀及高斯孔徑其相關的多項式、縱向影像移動對成像的影響、地面天文台的幸運成像以及適應性光學。
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Virendra N. Mahajan
出生於巴基斯坦維哈里縣，在印度和美國受教育，並於亞利桑那(Arizona)大學取得光學博士學位。他花了九年待在馬薩諸塞州劍橋鎮的查爾斯·斯塔克·德雷柏實驗室研究太空光學系統，並自1983年起在美國航宇公司研究太空衛星監測系統。
Mahajan博士目前在美國亞利桑那大學擔任光學系兼任教授，並於台灣中央大學開設成像與像差光學的研究所課程。他也曾在美國光學學會會議以及國際光學工程協會上教授過色差領域的短期課程。博士在繞射、色差、適應性光學和聲光學領域研究上貢獻良多。
Mahajan博士目前是美國光學學會、國際光學工程協會和印度光學學會的會士，也是美國光學學刊第三版的副編輯和國際光學工程協會康拉迪獎的受獎者。此外，他曾是光學快報的主題編輯，以及美國光學學會天文、航空與太空光學技術研究小組的主席，也是多場美國光學學會會議和國際光學工程協會會議的會員。
Mahajan博士的著作有Optical Imaging and Aberrations, Part I: Ray Geometrical Optics (1998), Optical Imaging and Aberrations, Part II: Wave Diffraction Optics, Second Edition (2011)，並主編Selected Papers on Effects of Aberrations in Optical Imaging (1994)，以上皆由國際光學工程協會出版。
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教程文章系列
教程文章系列簡介
教程文章系列序
初版序論
再版序論
翻譯序論
符號標記及縮寫
PART I 幾何光學
第一章 光學像差
1.1 簡介
1.2 光學成像
1.3 波像差與光線像差
1.4 離焦像差
1.5 波前傾斜
1.6 旋轉對稱系統的像差函數
1.7 孔徑光欄位置的改變對像差方程式的效應
1.8 折射球面的像差
1.9 多元件系統的像差方程式
1.10 總結
附錄: 符號規則
第二章 薄透鏡
2.1 簡介
2.2 高斯成像
2.3 初級像差
2.4 球面像差與彗星像差
2.5 數值問題
2.5.1 薄透鏡聚焦平行光束
2.5.2 等光程雙合透鏡聚焦平行光束
2.6 總結
第三章 平面平行板的像差 39
3.1 簡介
3.2 高斯成像
3.3 初級像差
3.4 數值問題
3.5 總結
第四章 球面鏡的像差
4.1 簡介
4.2 初級像差函數
4.3 孔徑光欄位於鏡面
4.4 孔徑光欄位於曲率中心
4.5 數值問題
4.6 總結
第五章 施密特相機
5.1 簡介
5.2 施密特板
5.3 數值問題
5.4 總結
第六章 錐面的像差
6.1 簡介
6.2 錐形表面
6.3 錐形折射面
6.3.1 軸上的物點
6.3.2 離軸的物點
6.4 非球面折射面
6.5 錐形反射面
6.6 拋物面鏡
6.7 多重面鏡系統
6.8 總結
第七章 光點大小與分佈圖
7.1 簡介
7.2 波前與光線像差
7.3 球面像差
7.4 彗星像差
7.5 像散
7.6 場曲
7.7 像散和場曲像差
7.8 畸變像差
7.9 光點分佈圖
7.10 像差誤差與光學黃金設計法則
7.11 總結
PART II Wave Diffraction Optics
第八章 圓形光瞳系統
8.1 簡介
8.2 點擴散函數(PSF)
8.2.1 具有像差的點擴散函數
8.2.2 無像差的點擴散函數
8.2.3 旋轉對稱的點擴散函數
8.2.4 離焦的點擴散函數
8.2.5 軸上的輻射照度
8.3 斯特列爾比值
8.3.1 通用表示式
8.3.2 初級像差
8.3.3 平衡後初級像差
8.3.4 近似值與精準值的結果比較
8.3.5 非最佳平衡後像差的斯特列爾比值
8.3.6 瑞利四分之一波法則
8.3.7 平衡後像差與澤尼克圓孔多項式
8.4 二維點擴散函數
8.5 光學傳遞函數
8.5.1 光學傳遞函數與其物理意義
8.5.2 無像差的光學傳遞函數
8.5.3 霍普金斯比值與像差容忍度
8.5.4 對比反轉
8.6 總結
參考文獻
第九章 環形與高斯光瞳系統
9.1 簡介
9.2 環形光瞳
9.2.1 無像差之點擴散函數
9.2.2 無像差之光學傳遞函數
9.2.3 軸上輻射照度
9.2.4 斯特列爾比值
9.2.5 平衡後像差與澤尼克環形多項式
9.3 高斯光瞳
9.3.1 無像差之點擴散函數
9.3.2 無像差之光學傳遞函數
9.3.3 軸上輻射照度
9.3.4 斯特列爾比值
9.3.5 平衡後像差與澤尼克-高斯圓形多項式
9.3.6 弱截斷光瞳
9.4 總結
參考文獻
第十章 像差系統之視線
10.1 簡介
10.2 理論
10.3 數值結果
10.4 評論
10.5 總結
參考文獻
第十一章 隨機像差
11.1 簡介
11.2 隨機影像移動
11.2.1 橫向移動
11.2.2 縱向移動
11.3 經由大氣亂流之成像
11.3.1 簡介
11.3.2 長時間曝光圖像
11.3.2.1 圓形光瞳之成像
11.3.2.2 環形光瞳之成像
11.3.3 短時間曝光圖像
11.3.4 幸運成像與自適性光學
11.4 製造誤差及其公差
11.5 總結
參考文獻
第十二章 像差的觀測
12.1 簡介
12.2 初級像差
12.3 干涉圖
12.4 總結
參考文獻
參考書目
延伸閱讀之參考文獻
中英對照表
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