1樓：maxil wu
因為光中各色波長不一，導致經球面鏡折射後不能聚焦於一點，形成色差。而非球面鏡就是對於經球面鏡折射的修正，使光線致折射後盡量聚焦於一點，消彌色差
2樓：章佳傑
相機鏡頭一般是由多片透鏡組成的，而每一片透鏡的兩個表面通常來說是球面的一部分（平面可以看做半徑無窮大的球面）。這固然有製造方面的便利，正如 @劉帥 的答案中提到的，同時球面透鏡在成像上也並不糟糕，特別在近軸區域其質量是很好的。另外在設計的時候，球面在數學上處理有其方便之處（當然現在有了計算機輔助，任何表面處理起來都不是難事）
那麼怎麼又扯到非球面呢？顧名思義，非球面透鏡指的是透鏡的兩個表面中，至少有乙個不是球面（可以是旋轉拋物面/橢球面或者其他奇怪的形狀）。非球面透鏡有什麼好處呢？
這一點之前的幾個答案都提到了，不過說的不嚴謹。剛才說了，球面透鏡在近軸區域成像質量是比較好的，但是對於離軸區域，其成像質量就迅速變差。這叫做像差。
像差有多種（初級單色像差就有五種），其中一種就是球面像差（球差），就是由於球面在離軸區域無法完美成像造成的（關於這一點，@劉帥 的答案中說的正好相反，對凸透鏡而言，應該是靠近光軸附近區域的焦距較遠離光軸區域的焦距大）。在五種初級單色像差中，四種都和球差有關（包括 @youngjiahui 答案中提到的畸變），因此在設計鏡頭的時候，球差是努力想要消除的。
消除球差的方法有很多，比如採用多片不同的凹凸鏡片，讓鏡片之間的像差能夠互相抵消。但既然球差是由於球面無法完美成像帶來的，那麼使用一種能夠完美成像的表面就可以了。因此這就有了非球面透鏡。
然而沒有乙個系統能夠對全空間完美成像，所以只能根據使用的場合，採用不同的透鏡和不同形狀的非球面進行組合，盡可能地減小各種像差。
使用非球面鏡片能夠減少像差，並減少使用的鏡片數量，也給設計上帶來了更大的自由度。這些優點之前的答案中也都提到了。
至於說成本，球面透鏡由於容易批量地穩定地製造，因此成本比較低；而非球面透鏡製造困難，工藝要求高，成本也高。採用非球面最大的困難在於製造，現在商品化的鏡頭中的非球面基本都是模壓或者鑄造的（這些技術還是得感謝日本那幾家光學公司，不得不佩服他們，要不然現在相機還是個奢侈品呢），容易批量生產，大大降低了成本。要不然根本不可能在批量商品化的鏡頭中使用。
所以對於採用非球面會降低成本，並不能一概而論。
*這個回答旨在說明問題，因此行文隨意了一點，有些說法大概不夠嚴謹，見笑於各位行家。
3樓：冰糖葫蘆娃
球面並非最完美的鏡片形狀。使用球面鏡片的最主要原因就是因為它易於打磨，因為除了平面和球面之外的任何精確形狀都需要非常複雜和昂貴的工藝。
於是傳統的鏡片都是球面鏡片，也就是說所有的彎曲表面都是球面的一部分，即使鏡片被切割成奇怪的形狀。球面鏡片靠近光軸附近區域的焦距較遠離光軸區域的焦距小，因而會產生球面像差（注意這並非桶形失真，參考http://zh.
wikipedia.org/wiki/球面像差）。鏡頭採用多組鏡片的原因之一就是為了用多片易於生產的球鏡模擬理想透鏡。
所以採用非球面鏡能夠改善鏡頭的光學品質，減少鏡頭所需的光學元件數量，並降低設計成本。
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