由前面的單球面和透鏡成像討論可知一般光學系統只有近軸光線才能成完善的像.由于成像光束和成像范圍均很小.因此在實際光路中實用價值不大。為此.人們提出這樣的想法，在奧林巴斯顯微鏡建立一個對于任意大的物體以任意粗的光束入射都能成理想像的理想光學系統，利用它研究物像位置和橫向大小關系.對實際光學系統的像與理想像之間的差異進行研究，找出產生偏差的原因，設法對這些原因進行修正，使實際像盡量地接近理想像.這樣就將復雜問題進行了分解，進而將問題簡化。

    設理想光學系統各界面間的介質都是均勻的，故所有光線在各界面之間的介質中均以直線傳播.而且物空間的光線與像空間的光線都具有一一對應的共扼關系。理想光學系統所具有的完善成像性質，其初始幾何定義可歸納為如下幾點:

    ①物空間一點對應像空間的一點（共軛點）:

    ②物空間一條直線對應像空間的一條直線（共軛線）;

    ③物空間一個平面對應像空間的一平面（共軛面）.

    實際上，除平面鏡外。任何一種光學系統都不可能完善地成像，但平面鏡的放大率恒等于1,實用價值不大。如果理想光學系統是軸對稱的.還具有下列性質:

   ④光軸上一點的共軛點仍在光軸上。

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