Konveksne leće igrale su važnu ulogu u znanstvenom otkriću. Teleskopi su omogućili znanstvenicima da vide udaljena nebeska tijela. Mikroskopi su znanstvenici otkrili osnovne sastojke života. Kamerom su istraživači stekli trajni zapis o svojim otkrićima u prirodnom svijetu. Konveksna leća glavna je sastavnica ova tri instrumenta. Iako je pouzdana, konveksna leća ima unutarnje nedostatke s kojima su se proizvođači instrumenata morali nositi.
Konstrukcija i funkcija
Dvostruka konveksna leća je predmet u obliku diska izrađen od materijala poput stakla ili plastike. Ako su pravilno konstruirane, svaka od dviju strana ovog diska izbočit će se u pravilnoj krivulji dajući dio kugle. Kad paralelne zrake svjetlosti nalete na ovu leću okomito na ravninu diska, leća će prelomiti ili saviti te zrake svjetlosti tako da dođu u fokus. Leća koja učinkovito fokusira svjetlost stvara jasne slike i prikladno ispunjava zadanu ulogu u teleskopu, mikroskopu ili kameri. Međutim, ako leća ima konstrukcijske nedostatke, poput nepravilne zakrivljenosti ili materijala koji nije savršeno homogen, slike će proporcionalno patiti.
Sferna aberacija
Svjetlost koja utječe na različita područja sferne površine leće neće se susresti na točno istom mjestu. Zrake koje udaraju u leću najudaljenije od središta fokusiraju se nešto bliže leći od zraka koje lete u blizini njenog središta. Ovaj unutarnji nedostatak sfernih leća, nazvan sferna aberacija, rezultira zamućenom slikom. Blokiranje ruba leće daje bolji fokus. U mnogim instrumentima vješta kombinacija različitih leća gotovo uklanja sfernu aberaciju.
Kromatska aberacija
Kromatska aberacija proizlazi iz činjenice da leća lomi ili savija neke boje svjetlosti oštrije od drugih. Leća savija ljubičaste zrake svjetlije oštrije od zelene, a crvena trpi još manje loma. Kao rezultat, leća nastoji razdvojiti bijelu svjetlost u svoje sastavne boje, a rezultat je šareni oreol. Englez John Dollond problem je riješio izumom akromatskog dubleta, kombinacije dvije leće od različitih staklenih materijala u kojima je jedna vrsta stakla korigirala kromatsku aberaciju drugo.
Komatska aberacija
Komatska aberacija događa se kada zrake svjetlosti iz daljine nalete na leću pod kutom, a ne okomito na ravninu njezina diska. Rezultat je lik nalik kometi s repom. Ispravno brušenje leće uklanja ovaj problem. Izraz "kromatska aberacija" dolazi od riječi "koma", koja označava sjajnu kuglu koja okružuje jezgru komete.