像差：变形是最明显的像差之一，但是危害最小。我们都希望有平坦，无弯曲的图象。要达到我们的这个希望确实是对工程师的考验。在很多望远镜中，甚至包括某些最昂贵的机种，你都能发现我们技术上的局限（或者是在人们能够承受的价格范围内所能做到的局限）。在某些望远镜中，特别是广角设计的望远镜中，要想达到中央和边缘同时聚焦是不可能的。如果调焦使得边缘清楚了，那么中央部分又会模糊，这就是场曲，也是最常见的一种像差。同样，在边缘有时候会出现凹陷或者凸出的现象，在视场边缘观察一个直线物体很容易发现这一点）。这和把球形的地球展开成平面的地图有点类似，当我们这样做时，边缘就会有一些变形。确实有极少数很特殊的望远镜可以做到视场很大而且边缘变形极小，但是这些望远镜价格在 2000 美元以上而且有 3-5 磅重。有些特殊设计的天文望远镜用目镜可以也做到这点，重量和体积都和一大罐罐头一样。你能想象把这种目镜装到手持望远镜上面么？即使装上了，价格呢 ? 况且这些像差有那么重要么？最好的望远镜总是在消除变形和体积，重量，价格之间寻找着平衡，只要中心部分基本完美，边缘的一点变形不算致命。毕竟人们总是把目标放在视场中央观察。

　　但是，像散却是不可忽视的，像散广泛存在于光学器材中，对成像质量影响要严重得多。需要更多的研究和注意。像散的原因是从物镜折射过来的光线不能完美汇聚于一点。设计者花了巨大的精力和经费来补偿像散。像散主要有三种：最常见的是色差，透镜折射光线时由于不同颜色光的折射率不同而没有办法汇聚在一个像点上。几乎所有的望远镜都使用了消色差镜片，一般是由两片不同折射率的光学玻璃构成，可以把两种特定波长的光汇聚在一个焦点上，这是一个显著的进步，有了它，我们才有今天可以使用的望远镜。当然还有少量色残余色差无法校正（或称为二级光谱）。更进一步，还有可能使用一些昂贵的光学材料比如ED， SD（超低低色散玻璃），萤石等以及复杂的光学设计例如多达5片的物镜，让三个波长以上的色光汇聚在一个焦点上。这就是所谓的复消色差（APO）以及超消色差。市场上确实有少数采用了ED光学玻璃的产品来减小残余色差（比如 Celestron 和 Swift 就有一些标注了 ED 的望远镜，莱卡也有此类产品，但却没有在广告中加以说明）。所有这些产品都没有敢宣称自己做到了复消色差，而且他们确实也没有做到（译者注： Takahashi 的萤石望远镜 22 × 60 号称自己复消色差，而且确实是真正的复消色差）。 ED 玻璃的使用确实减小了色差，不过却没有完全消除。从我的观测经验来说，有所进步，不过不很明显。最大的区别是反差有所提高，这并不奇怪，因为一些失焦的光线被消除了。更仔细的观测可以发现，其色彩更清纯，而普通望远镜与之相比总是会把色彩搞得稍微浑浊一点点。另外ED玻璃的望远镜有助于分辩色彩的细微过渡。

　　第二种像散到最近才引起望远镜厂商的重视，这就是球差。普通的望远镜镜片表面是球面的，从理论上讲，球面是无法把镜片上每个点的光线都汇聚到焦点的（可以理解为，球面只是一种理想镜面的近似，但是由于非球面加工很困难，所以只能加工成球面）。同样，球差也会使得成像稍微浑浊而损失一些细节。解决的方法是至少在一个光学表面上加工成非球面的复杂形状，这样就有可能使得边缘的光线和中心一样准确聚焦。这在天文中的施密特望远镜中最早应用。尼康在某些型号便携望远镜中使用了这种技术，从效果上来看，确实提高了反差和亮度，呈现出更高的分辨率和图象质量。在使用中感觉到，这项进步是明显的，可以看到比别的同规格望远镜更多的细节，甚至有很多更大口径的望远镜也要甘拜下风。最后一种像散是彗差。当一个星点在视场中央成像时是一个点，但是偏离中央后就会在背离中心的方向拖出一个象彗星一样的尾巴，越靠近视场边缘就越厉害，这种像散叫做彗差。在现代光学设计中彗差得到了有效的控制，但是即使在昂贵的高档望远镜中，在视场边缘仍然可以发现由彗差引起的轻微模糊。但是不要把彗差和场曲混淆，彗差无法像场曲那样通过调焦消除。

　　需要指出的每一片镜片都对系统总体的像差有着影响，目镜往往要比物镜对像差的影响还要大。不精密的棱镜角度和表面精度也会引入像差。考虑到这整体设计的复杂性，我们应该为今天望远镜的表现而惊叹。当严格检验望远镜的分辨率的时候，你会发现它可不是把检测图表上面两条细线分辩出来那么简单。在这种检验时，也许两只望远镜有同样的分辨率，但是却在成像质量上有着巨大差异。其中的一只可能看起来发灰而且线条模糊较之另一只。我认为这就是由像散引起的，主要是球差和彗差。同样，我认为在使用中，这种差异也是存在的，像散控制好的望远镜总是看起来要锐利一些。我期待着在未来十年中非球面加工技术能够广泛应用于望远镜的制造而带来的一次革命。我期待着这种进步就像我们经历的从单层镀膜到多层镀膜，或者如同 Phase coating( 相位校正镀膜）引入屋脊棱镜制造而带来的进步一样，甚至更多一些！

　　此外，我认为观鸟望远镜使用者的需求是对光学设计的一种强大推动力。现代的望远镜对于打猎，观看运动，军警监测，看风景已经足够了，但是对于观鸟还是不够！观鸟对于望远镜的成像有着最苛刻的要求。鸟类的羽毛有着自然中最丰富的细节，最广泛的色彩。我们需要能够分辩出这一切。没有人像我们这样对完美成像的要求如此执着。

　　装配质量：不管镜片和棱镜本身是如何之好，如果装备失准也是白搭。典型的望远镜每边最少要有6片镜片，最好的望远镜多达10片。任何一片如果偏离光轴都会损害像质。每只望远镜有两只镜筒，如果不平行，两边的成像就会互相偏离。我们的大脑神经总是尽力把这两个图象重合在一起，但这会使眼镜和神经非常疲劳，引起头晕眼花。同样，两边的焦距不一样也会如此。最后，望远镜的镜筒还必须和光学设计匹配。