Оптичні системи (методи розрахунку), сукупності оптичних деталей (лінз, дзеркал, призм, пластинок, диспергуючих елементів), створюючі зображення оптичні предметів на приймачах світлової енергії (око, світлочутливий шар, фотоелемент і т.д.) або пучки світлових променів, що перетворюють за заданими законами (освітлювальні системи). Розрахунок О. с. полягає в підшукало конструктивних елементів (радіусів кривизни, заломлення показників і дисперсії стекол або інших прозорих матеріалів, відстаней між лінзами і їх товщини), при яких О. с. володіє необхідними характеристиками: числовий апертурою, кутовим або лінійним полемо зір ,збільшенням оптичним, розмірами, якістю зображення або роздільною здатністю, розподілом світлової енергії. Цей розрахунок виконується в два етапи.
Спочатку методами параксіальної оптики (див. Параксіальний пучок променів ) виробляють розрахунок загального розташування оптичних деталей і їх розмірів (габаритний розрахунок). В результаті визначаються число компонентів О. с., відстані між ними, їх діаметри і фокусні відстані, на основі чого складають ескізний проект системи, уточнюють її розміри і вагу. Інколи при габаритному розрахунку з'ясовується, що побудувати О. с. принципово неможливо (не виконуються які-небудь загальні закони енергетики або суперечливі вимоги). На другому етапі розрахунку визначаються конструктивні елементи окремих вузлів О. с. з умови усунення її аберації (див. Аберація оптичних систем ). Кількість аберації, що виправляється, пов'язана як з призначенням О. с., так і з її основними характеристиками. Наприклад, в астрономічних об'єктивах (складаються з 2—3 лінз), в яких малий кут поля зору і велика фокусна відстань при малому відносному отворі, виправляються лише сферична аберація,хроматична аберація і кома . У фотографічних об'єктивах великі і відносний отвір, і кут поля зору; у них потрібне откоррігировать більше число аберації (від 7 і більш), і цим пояснюється складність їх конструкції (сучасні светосильниє об'єктиви складаються з 10—15 лінз). Ще складніше (20—25 лінз) об'єктиви із змінною фокусною відстанню, в яких аберація має бути виправлені для декількох значень фокусної відстані. У першому наближенні розрахунок виконується на основі теорії аберації 3-го порядку; остаточна підгонка робиться на ЕОМ(електронна обчислювальна машина), для яких розроблені спеціальні програми. Критерієм якості зображень служать або значення поперечної або хвилевої аберації, або величина частотно-контрастної характеристики, яка має бути задана заздалегідь.
